从化学角度分析能源可持续发展之路

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
(24分)阅读材料,回答问题。材料一 丹麦是全球将能源问题解决的最好的国家之一,已走上一条可持续发展

(1)石油、煤炭能源数量下降,天然气和可再生能源的数量快速上升(4分)(2)调整能源结构,减少CO 2 排放量大的石油、煤炭的消费,提高清洁能源的消费比重(6分)(3) GDP继续增长,总耗能基本持平,GDP单位能耗继续下降。(4分)(4)能源利用多样化,确保能源自给(或能源安全);降低单位产值能耗,提高能源利用率;优化能源结构,发展可再生能源和新能源,实现能源可持续发展;倡导低碳经济和低碳生活方式;注重环境保护,减少CO 2 等污染物排放。(四点以上10分,其他答案合理即可得分) 略

  自人类迈进二十一世纪以来,开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比,新能源具有可再生、对环境友好等特点,更符合人类可持续发展的目标。其中,太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能,是开发较早的新能源,已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能,有着极高的能量值,可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害,令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源,却在最近几年内忽然人气锐增,势如破竹,被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。那么究竟何谓生物能源呢,它又有哪些优势呢?
  生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内,经一系列化学反应所释放出的能源。其实,世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的),但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环,即无温室效应;二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢。
  我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示:牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素。
  生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天,我们要多学习这方面的高新技术知识。
  作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题。过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中。比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护;有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平;加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获。而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!

随着科学技术的发展,人们的生活水平有了很大提高,生活质量不断提升,我们知道,化学物质在造福人类,推动人类社会物质文明发展中所起的作用是不可比拟的,当然化学物质的不合理应用也会引起环境污染等社会问题,我们必须科学地应用化学物质,促进社会可持续发展,本人从以下几方面来讨论化学与可持续发展关系。
一、绿色化学与可持续发展
传统化学工艺为人类提供了许多新材料,大大改进了人类生活,但也破坏了人类的生存环境,化学已面临可持续要求的严重挑战,绿色化学在获取新物质的转化中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,既可充分利用资源,又不产生污染,它是可持续发展的必由之路。
二、能源的开发利用与可持续发展
能源是人类活动的物质基础,在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用,在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界全人类共同关心的问题。当前,世界各国所需要的能源大多数来自于煤、石油、天然气等化石燃料,而这些能源是远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变而形成的,但由于储量有限,且化石燃料是不可再生能源,科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计,其预测结果是——煤227年;石油40年;天然气 61年。煤、石油中含S、N等元素,在使用过程中会向空气中排放SO2、NO、NO2等有毒气体,影响空气质量。目前,我国大部分地区空气中SO2、NO2 及可吸入颗粒物等物质的含量偏高,不同程度地影响着我们的健康。
空气中SO2、NO2 还会随雨雪降落地面,造成酸雨,酸雨是全球性的环境公害之一,它能使湖泊、河流酸化,不仅污染水域,还能影响树木的生长,破坏土壤,危害农作物,破坏城市建筑物,机器、桥梁,腐蚀古迹及雕塑。
因此,我们要对煤、石油等燃料进行脱硫处理,汽车安装尾气净化装置。近年来,能源安全问题也日益成为国家生活乃至社会关注的焦点,日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈,因此开发新能源正势在必行,例如太阳能、水能、风能、核能、地热能,氢能都有待于开发,研究。
在自然界中,风是一种可再生、无污染且储量巨大的能源,随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放,保护我们赖以生存的环境。
以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置,如带动水泵提水等,这种风力发动机的优点是:投资少,工效高,经济耐用。
我国风力资源丰富,可开发利用的风能储量为10亿千瓦,对风能的利用,特别对我国沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场以及远离电网的农村,边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,具有十分重要的意义。
氢是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,因此氢能被称为人类的终极能源,水是氢的大“仓库”,如把海水中的氢全部提取出来,将是地球上所有化石燃料热量的9000倍。
目前,国际上通行的制氢方法不外两种:一种是利用煤炭、石油、天然气等碳氢化合物的制取,另一种是直接利用水制取。
目前人们正在研究下列制取氢方法:发展水电,利用电解水制氢,用热化学循环分解水制氢,光化学制氢,微生物制氢,用太阳能来制氢是最理想的,用太阳能分解水制氢,阳光催化光解水制氢,太阳能生物制氢等,但这些都是化学家十分困难的研究课题。

  • 化学在我国能源可持续发展中的意义
    答:新能源和石油替代产品是我国化学工业发展中的系统工程。天然气、液化煤、气化煤等传统矿物能源洁净化技术和核裂变技术,将是我国能源可持续发展中的主体。
  • 简述绿色化学与可持续发展战略的关系。专业点···
    答:随着社会经济的发展,地球上资源越来越紧张,人类生存的环境质量也越来越恶化,这些已引起了世人的高度关注。自1992年联合国可持续发展大会以来,可持续发展成为全球战略,也成为中国政府经济发展战略,各国的教育也都十分重视对学生进行有关可持续发展思想的渗透教育。江苏今年是课程改革的第三年,我作为一名高中的化学教师就...
  • 绿色化学的核心理念是什么
    答:6、生命周期评估:考虑整个产品生命周期的环境影响,从原料采购到废物处理,综合评估并改进过程和产品。通过绿色化学的实践,可以有效降低化学工业对环境的污染和资源消耗,促进可持续发展。同时,绿色化学也鼓励创新和跨学科合作,推动可持续发展与经济增长的结合。绿色化学的意义 1、环境保护:绿色化学减少了...
  • 从传统到绿色能源领域如何可持续发展
    答:从它到绿色能源领域如何可持续发展建议如下:1、提高能源效率:通过改进技术和设备,提高能源使用效率,减少能源浪费。例如,采用高效节能的照明、空调和供暖系统,推广节能电器等。2、发展可再生能源:大力推广和发展可再生能源,如太阳能、风能、水能、生物质能等。增加可再生能源在能源结构中的比重,减少对...
  • 论文:化学与能源的综合利用
    答:化学是一门中心科学,人类面临的资源、能源、环境、健康等问题的解决,在很大程度上依赖于化学的研究和发展。化学的主要发展方向之一是深入研究化学反应理论,以揭示从原料到产物的通道,进而设计机理导向的包括以催化剂为核心的最佳化学过程。能源是关系到国家可持续发展和战略安全的领域。如何发展新的能源...
  • ...人类使用能源的发展历史以及能源利用的可持续发展问题,写一份报告...
    答:然而,1859年,宾夕法尼亚州的埃德温·德雷克成功打出第一口油井,石油的大规模生产和使用不仅推动了工业革命在全球的扩展,还催生了一系列新技术和发明,包括内燃机、汽车和飞机等。这些突破改变了世界的生产模式和交通方式。更为革命性的是电力的发明。法拉第的电力发现使人类在能源使用上迎来了一场革命...
  • 化学与社会的关系 从能源 信息 环境 材料方面谈谈吧
    答:我国的核电装机容量不到发电装机容量的2%,远低于世界17%的平均水平,应当采取有效的措施,解决技术路线、投资体制、燃料保障等问题,使我国核电发展的步子迈得更大一些。同时,我国的风电资源量在10亿千瓦左右,目前仅开发几百万千瓦,应当对风电发展进行正确引导,促进用电健康可持续发展。 走能源可持续发展之路,从大的能源...
  • 化学为人类社会的可持续发展做出了巨大贡献。(1)家用太阳能发电设各与...
    答:它的优点有:太阳能分布广阔,获取方便;清洁不会造成环境污染等。(2)氢气在氧气中燃烧生成水,故燃烧的化学方程式是2H 2 +O 2 点燃 2H 2 O。点评:新能源的开发和利用,是社会关注的热点,也是中考的热点之一,理解和熟练掌握太阳能和氢能等新能源的优点,是解答本题的关键。
  • 全球能源安全背景下我国如何迈向能源强国?
    答:应该走能源可持续发展之路,从大的能源结构来讲,还是要加快发展核电。开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的应有之义。我国的能源供应结构里,煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分,新能源和可再生能源开发不足,这不仅造成环境污染等一系列问题,也严重制约能源发展,必须下大力气加快发展新...
  • 急求一篇关于能源的可持续发展的文章
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