生物能發(fā)電介紹

生物能發(fā)電介紹第1頁/共31頁生物發(fā)電與生物能發(fā)電

生物發(fā)電：是指生物利用自身的一種特殊化合作用而產(chǎn)生的電能，人類可將生物所發(fā)出的電能進(jìn)行收集、轉(zhuǎn)化成為一種新的生物能源。生物能發(fā)電：利用生物自身擁有的能量轉(zhuǎn)化為電能而為人類利用。第2頁/共31頁第3頁/共31頁第4頁/共31頁第5頁/共31頁第6頁/共31頁人體生物能發(fā)電

人類將不僅僅是能源的消耗者，人類本身也是提供新能源的載體。據(jù)測算，一個(gè)體重50公斤的人一晝夜所消耗的熱量約2500千卡，若將這些熱量收集起來，可將50公斤的水從0℃加熱到50℃。一個(gè)人一生中有三分之一以上的能量被白白浪費(fèi)掉了，更何況全世界有60多億人口，如能將這部分人體生物能開發(fā)利用起來，就相當(dāng)于建造了十座百萬千瓦級(jí)的核電站。第7頁/共31頁何為人體生物電

大家知道，植物有植物電、動(dòng)物有動(dòng)物電、人體有生物電，一切事物的變化都有電產(chǎn)生。人體生命過程中的新陳代謝及一切活動(dòng)都產(chǎn)生電，“心電圖”是心臟跳動(dòng)產(chǎn)生的電波、“腦電圖”是大腦活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的腦電波。電生理學(xué)發(fā)現(xiàn)，人體橫膈肌及其動(dòng)作神經(jīng)能產(chǎn)生較大的肌電，這就是人體內(nèi)的發(fā)電機(jī)。正常體細(xì)胞是怎樣產(chǎn)生電的？細(xì)胞浸浴在細(xì)胞液中，細(xì)胞膜的內(nèi)外存在許多帶電離子（鉀離子、鈉離子、氯離子等），鉀離子主要在細(xì)胞內(nèi)，鈉離子主要在細(xì)胞外，在安靜狀態(tài)時(shí)，這些離子相對(duì)穩(wěn)定，當(dāng)受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜的通透力發(fā)生變化，各種離子便活躍起來，在細(xì)胞膜內(nèi)外川流不息，出現(xiàn)鉀鈉離子交換，便產(chǎn)生了生物電。第8頁/共31頁第9頁/共31頁動(dòng)能發(fā)電

●走三萬步驅(qū)動(dòng)火車美國麻省理工學(xué)院的兩名學(xué)生設(shè)計(jì)了一種地板系統(tǒng)，可以在火車站、舞廳、商場等人流集中的地方收集人們走路、跳舞以及跳躍等運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能，并將其轉(zhuǎn)化成電能。他們稱這種“發(fā)電”形式為“人群電場”。這種所謂的“人群電場”是由麻省理工學(xué)院的兩名研究生詹姆斯·格拉雷姆和賽迪斯·朱斯楚克設(shè)計(jì)的，他們計(jì)劃將這樣一種通過走路振動(dòng)來發(fā)電的地板系統(tǒng)安裝到人流擁擠的公共場所，利用這里密集的人流所產(chǎn)生的振動(dòng)來產(chǎn)生電力。這種地板系統(tǒng)是由很多木塊交錯(cuò)組成的，人們走路時(shí)會(huì)對(duì)地板產(chǎn)生壓力，使與木塊相連的搖桿也被壓下。搖桿從一個(gè)方向帶動(dòng)中心軸旋轉(zhuǎn)，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電流。當(dāng)眾多行人連續(xù)在地板上行走時(shí)，搖桿不斷被壓下，使中心軸不停地轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。這種裝置安裝在大街、商場、火車站等處，所發(fā)出的電可以用來照明和驅(qū)動(dòng)電風(fēng)扇。根據(jù)格拉雷姆和朱斯楚克的實(shí)驗(yàn)，通過這樣一套系統(tǒng)，每個(gè)人每行走一步所產(chǎn)生的電力大約只能支持一個(gè)60瓦的燈泡閃一下，但是如果收集28527步產(chǎn)生的能量，就足以推動(dòng)一輛火車移動(dòng)一秒。第10頁/共31頁●踩踩走廊路燈有電法國一家房地產(chǎn)公司建造公寓時(shí)，在門前走廊上裝上類似的踏板式能量收集器，當(dāng)人們進(jìn)出公寓時(shí)可將其人體重力能收集起來，用來為公寓對(duì)講機(jī)和公寓密碼鎖提供電力，還可為路燈夜間照明提供部分用電●走路為手機(jī)充電英國發(fā)明家還發(fā)明了用步行鞋發(fā)電的裝置，將一種微型發(fā)電機(jī)安裝在經(jīng)過加工的普通鞋底中，人們行走產(chǎn)生的機(jī)械能便可轉(zhuǎn)化為電能，這些電能足以為手機(jī)和筆記本電腦充電?！癯小巴怠鳖櫩偷碾娒绹Ｍ兴构镜某?jí)市場，每天都在“竊取”顧客的能量用來發(fā)電。該超級(jí)市場在出入口處安裝了旋轉(zhuǎn)門，并在地下室里安裝了發(fā)條式能量收集器、發(fā)電機(jī)和蓄電池，每天數(shù)以萬計(jì)的顧客進(jìn)進(jìn)出出，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的能量統(tǒng)統(tǒng)被收集起來；此外，顧客還要在旋轉(zhuǎn)路上停留1-3秒鐘，他的重力能也被收集起來，轉(zhuǎn)化為電能供該公司照明，驅(qū)動(dòng)電梯、電扇。●健身房能源回收有位科學(xué)家為鞭策迷上了電視的女兒堅(jiān)持鍛煉，防止因長期呆在熒光屏前引起“電視病”，便專門設(shè)計(jì)了一輛固定的“自行車”。他的女兒必須騎在車上不停地蹬踏板以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，才能保證電視機(jī)的供電，想偷懶就看不成電視。事實(shí)上，隨著生活水平的提高，人們?cè)絹碓阶⒅亟∩砹?，但美中不足的是，現(xiàn)有的健身器械大都忽略了對(duì)人體能源的收集利用，致使大量人體能源被白白消耗，這種現(xiàn)象在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練基地表現(xiàn)得尤為突出。如將現(xiàn)有的健身器械稍加改進(jìn)，配上小型發(fā)電裝置，讓健身者和運(yùn)動(dòng)員在舉、壓、推、拉、蹬、踢、打、彈跳時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，就可將自身多余的人體能源轉(zhuǎn)化為有用的電能，供家用電器使用。第11頁/共31頁體溫發(fā)電

●辦公樓會(huì)“吸熱”美國新澤西州電信電話公司不久前設(shè)計(jì)建造了一座新穎的辦公大樓，利用裝在樓內(nèi)的能量收集置換裝置將在大樓工作的3000多名員工所散發(fā)的熱量收集起來并置換為電能，用于照明、電腦辦公，甚至調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，使之保持在18-29攝氏度之間，只有當(dāng)室外溫度降到零下9攝氏度以下時(shí)，才需開暖氣供熱。●體溫供電手表科學(xué)家們還發(fā)明了一種袖珍溫差電池，可以將人體的熱能（體溫）直接轉(zhuǎn)化為電能，繼而為小型助聽器、微型收音機(jī)、迷你電視機(jī)供電。這些袖珍家用電器體積小、重量輕、攜帶方便，不必為其供電而犯愁，因此非常受歡迎。體溫供電手表也在受歡迎之列。手表的表底蓋就是一塊微型溫差電池，手的溫度能產(chǎn)生電能推動(dòng)手表準(zhǔn)確地運(yùn)轉(zhuǎn)起來。第12頁/共31頁血液發(fā)電

●微型電池植入體內(nèi)科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，人類的血液也能發(fā)電，因?yàn)檠褐杏幸恍┗瘜W(xué)物質(zhì)，在發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量，所以可將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。根?jù)這一原理，醫(yī)學(xué)專家研制成了一種奇妙的人體生化電池，這種電池體積很小，可以通過手術(shù)植入人的血管或內(nèi)臟附近。它晝夜不停地發(fā)電，一點(diǎn)也不影響人體正常的生理活動(dòng)?，F(xiàn)在有些病人因病情需要裝心臟起搏器，用這種電池來供電是最理想不過了。第13頁/共31頁心跳發(fā)電

●手機(jī)隨時(shí)隨地充電英國科學(xué)家已經(jīng)成功研制出一款依靠震動(dòng)發(fā)電的微型發(fā)電機(jī)，未來將可以通過用戶的心跳來為手機(jī)隨時(shí)隨地充電，還可以為心臟起搏器提供電力。這種迷你震動(dòng)發(fā)電機(jī)的科學(xué)原理非常簡單，即利用在兩個(gè)磁鐵之間的線圈運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生電流。這種新裝置的開發(fā)令心臟病患者在更換起搏器電池時(shí)可以免于外科手術(shù)?？茖W(xué)家們甚至希望能用這種高效發(fā)電機(jī)為其他各種便攜式無線設(shè)備供電，包括手機(jī)和MP3播放器。在未來，手機(jī)用戶只要將手機(jī)放在心臟附近的口袋中，就可以很方便地為手機(jī)充電了。第14頁/共31頁意念發(fā)電

●腦電波驅(qū)動(dòng)控制在美國俄亥俄州空軍基地的一間實(shí)驗(yàn)室里，一位科學(xué)家用“意念”進(jìn)行了一項(xiàng)飛行模擬實(shí)驗(yàn)，他沒有用手去掌握方向盤或按動(dòng)鍵鈕，沒有用腳去踩踏板，而僅僅靠“意念”輕輕地操縱著飛機(jī)向左拐或向右拐。這里所謂的“意念”不是指那種口中念念有詞的咒語，而是在頭皮內(nèi)接上若干電極，接收大腦神經(jīng)發(fā)出的腦電波，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后發(fā)出相應(yīng)的操縱飛機(jī)的指令。在這以前，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里的科學(xué)家通過“意念”已成功地完成了開燈、關(guān)燈、轉(zhuǎn)換電視頻道等簡單工作。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的名稱是“腦力驅(qū)動(dòng)控制”。腦力驅(qū)動(dòng)控制從設(shè)想伊始至今不過幾年，但它所展示的前景卻是無可限量的。第15頁/共31頁謝謝！第16頁/共31頁生物柴油

概念：生物柴油是清潔的可再生能源，它是一大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實(shí)、工程薇藻等油料水生植物以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石化柴油代替品。

特點(diǎn)：優(yōu)良的環(huán)保性、較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能、較好的安全性能、較好的安全性能、具有可再生性能、無需改動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

第17頁/共31頁生物柴油分離第18頁/共31頁第19頁/共31頁生物沼氣

概念：生物沼氣是指利用城市生活垃圾、農(nóng)作物廢料甚至污泥等分解產(chǎn)生的氣體，主要成分為甲烷和二氧化碳，可用于發(fā)電和供熱。

第20頁/共31頁生物沼氣產(chǎn)生示意圖第21頁/共31頁第22頁/共31頁生物丁醇概念：生物丁醇是以生物為原料，通過與乙醇相似的發(fā)酵工藝制備而成的可再生能源。

特點(diǎn)：碳排放量較低、蒸汽壓力較低、與汽油混合與水的寬容度較大，與汽油混合比較高

第23頁/共31頁生物丁醇作為石油替代品第24頁/共31頁微藻制油

概念：薇澡即指是生長在海中的藻類，是植物界的隱花植物，通過有效的利用太陽能，進(jìn)行光合作用固定二氧化碳，將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫、高不飽和烷烴、油脂等能源物資。

特點(diǎn)：薇澡生物是可再生、速生生物、對(duì)大氣二氧化碳沒有凈增加、人工培養(yǎng)資源占用小。

第25頁/共31頁第26頁/共31頁生物質(zhì)發(fā)電