高温高压 水 水蒸汽 汽轮机
电能
大气
Q 燃料
废蒸汽 冷凝水
冷水 冷却器
热空气 + 水汽 温水 湿式冷却塔
补充水
排入水体 冷空气 造成热污染
由冷却器 来温水
空气从塔底 自然吸入
冷水返回 冷却器
10.8米
5.02米
混凝土 外壳
挡板 空气
8.25米
补充水
湿式冷却塔简图
2. 其他形式的污染 污染大气和水体
开采： 破坏地壳的力学平衡地陷
使用化石燃料 的火电
运输： 耗能、扬尘、污染水体。
SO2, NO2, CO2－污染大气， 加剧温室效应 发电： 烟尘
粉煤灰
核电：核泄漏导致 放射性污染
自然方面
水电：水库建造和建成 后对环境影响
生物方面 社会经济方面 水库中水的物化性能
三、开发新能源
1. 太阳能
太阳是以核聚变反应维持其巨大的能量 释放，每秒钟释能：
• 生物酶法合成生物柴油，即用动物油脂 和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应， 制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯 .
• 工程微藻”，即硅藻类的一种“工程小 环藻”。在实验室条件下可使“工程微 藻”中脂质含量增加到60%以上
生物柴油生产装置
美国生物柴油产量 增长情况（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位： 加仑）
• 筹建中的生物柴油工厂 （2004年11月前统计）
按人均能耗来计算，1986年美国是发展 中国家的34倍，世界平均能耗的5倍。
[全球石油储量地区结构及变动]
全球燃料结构变化图
二、能量生产与环境污染
能源消耗最多的是电力部门，各种发电 对环境产生的共同效应是热污染，能源不 同，对环境还会产生一些特殊的污染。
1. 热污染
各类火电站中热能利用的平均效率为 33％。许多电厂都通过冷却水把“余热” 排入环境中的水体，由于其水温比水域温 度平均要高出8左右。在多数情况下会引 起热污染。目前大多采用自然通风的湿式 冷却塔使水经冷却后反复使用，可免除对 水源的热污染。
核聚变
6.57亿吨氘
6.53亿吨氦 + 400万吨质量亏损能量
太阳风暴:北 京短波信号 中断
(3.75×1023千瓦)
22亿分之一到达地球大气的最高层。 每秒钟到达地面的能量为 8.01013千瓦～ 550万吨煤的能量。
目前主要是光热利用。开发光电和光 化学能技术。
2. 生物能源
雨能浮 呼游 风生 唤物
植物通过光合作用把太阳辐射能储 积于有机质中，这种能量称为生物能。
除传统的生物能高效利用途径是将 有机物进行厌氧发酵制得沼气外,近年来 还有以下重大进展:
A.生物柴油合成新技术
• 化学法生产是采用生物油脂与甲醇或乙 醇等低碳醇，并使用氢氧化钠 (占油脂重 量的1%) 或甲醇钠 做为触媒，在酸性或 者碱性催化剂和高温（230～250℃）下 发生酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲 酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。 甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用， 生产设备与一般制油设备相同，生产过 程中产生10%左右的副产品甘油。
工程
自然资源 自然界 中人类可以直接获得的用 于生产和生活的物资。
自然资源分为三类：
不可再生的资源: 假定在任何对人类有意义的 时间范围内，资源质量保持 不变，资源蕴藏量不再增加 的资源。(如矿产资源)
可 再 生 的 资 源 : 能够通过自然力以某一增长 率保持或增加蕴藏量的自然 资源。(如森林)
1980年
1986年
煤炭 石油
30.7 74.9
44.2
33.1 72.8
39.7
天然气
21.6
22.4
水电核电
3.5
4.8
2. 能源消耗 表8－2 1980年和1986年能源消耗量(亿吨标准煤)
石油 煤炭 天然气 核能和水电 总计
1980年 37.67 26.25 18.31 3.01 85.24
取之不竭的资源: 其贮存量不因利用而变化。 (如太阳能、风能)
第一节 能源与环境
在正常情况下
国民生产总值 能源耗量
国民经济增长速度 能源增长率
环境代价
一、世界能源消耗概况
1. 能源结构： 目前世界上消耗最多的能源是石油。 其构成如下表:
表8－1 世界各种能源消费构成(%)
2004我国能源消费构成
• 公司名所在地生产能力（吨/年）原料/备注American BiofuelsBuckeyze, 亚利桑那州 Baker Commodities西雅图，华 盛顿州 Biodiesel of Mississippi, IncNettleton, 密西西比 州 Biomass Energy ServicesTifton, 佐治亚州 Blue Sun Biodiesel Commerce City, 科罗拉多州 调研时处于市场开拓阶段Clinch River Valley Energy GroupSevierville，田纳西州 Farmers Union Marketing & Processing AssociationRedwood Falls, 明尼苏达州 9300牛油脂和黄脂膏Filter Specialty Bioenergy LLCAutryville， 北卡罗来纳州 Grain Growers CooperativeSellma, 北卡罗来纳州 35000大豆油Mid America BiofulesJefferson City, 密苏里州 Mid Atlantic BiodieselDelaware City, 特拉华州 Minnesota Soybean ProcessorsBrewster, 明尼苏达州100000大豆油，调研时处于建 设期Missouri Better BeanBunceton, 密苏里州 SoymorGlenville, 明尼苏达州100000 Sustainable Systems, LLCMissoula, 蒙大拿 州 调研时处于市场开拓阶段TG Energy, IncFerndale, 华盛顿 州 黄脂膏
1986年 41.08 32.43 21.26 12.97 108.10
增长率％ 9 24 19
335 27
3. 能耗的地区分布 如1972年能耗的总量为94亿吨。其分布是：
美国 前苏联 联邦德国 日本 中国
总消耗量(亿吨) 28 17 6.3 4.7 5.1
人均耗量(吨) 12.8 6.8 6.3 4.7 0.6