新能源新材料新工藝
單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,綠色設(shè)計(jì),新能源 新材料 新工藝,任騁,080820307,宋蕾,080820308,王婷,080820310,新能源的定義,新能源,:,傳統(tǒng)能源以為的各種能源形式即非常規(guī)能源,相對(duì)于,傳統(tǒng),,新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大的特點(diǎn),對(duì)于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的,環(huán)境污染,問(wèn)題和資源(特別是,化石能源,)枯竭問(wèn)題具有重要意義。同時(shí),由于很多新能源分布均勻,對(duì)于解決由能源引發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)也有著重要意義。,大中型水電,新可再生能源,:包括小水電(,Small-hydro,)、,太陽(yáng)能(,Solar,)、,風(fēng)能(,Wind,)、,現(xiàn)代生物質(zhì)能(,Modern biomass,)、,地?zé)崮埽?Geothermal,)、,海洋能(,Ocean,)(,潮汐能),傳統(tǒng)生物質(zhì)能,(,Traditional biomass,),新能源的分類,聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(,UNDP,),把新能源分為以下三大類:,太陽(yáng)能(風(fēng)力發(fā)電),生物質(zhì)能(生物柴油,燃料乙醇,新能源汽車,燃料電池)氫能(垃圾發(fā)電,建筑節(jié)能)地?zé)崮?潮汐能 二甲醚(可燃冰)等。,新能源,太陽(yáng)能,一般指太陽(yáng)光的輻射能量,主要利用形式:光熱轉(zhuǎn)換、,光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換。,據(jù)估算,每年輻射到地球上的太陽(yáng)能為,17.8,億千瓦,其中可開(kāi)發(fā)利用,500,1000,億度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。,太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn):總量最大,分布最廣,最清潔,太陽(yáng)能的缺點(diǎn):能量密度低(,1kw/,),強(qiáng)度受各種因素影響,太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)能電池,,太陽(yáng)能光伏等,太陽(yáng)能電池,太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)能光伏。,新能源,風(fēng)能,據(jù)估算,全世界的風(fēng)能總量約,1300,億千瓦,中國(guó)的風(fēng)能總量約,16,億千瓦。,優(yōu)點(diǎn),風(fēng)能為潔凈的能量來(lái)源。,風(fēng)能設(shè)施日趨進(jìn)步,大量生產(chǎn)降低成本,在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn),風(fēng)力發(fā)電成本已低于發(fā)電機(jī)。風(fēng)能設(shè)施多為不立體化設(shè)施,可保護(hù)陸地和生態(tài)。風(fēng)力發(fā)電是可再生能源,很環(huán)保。,缺點(diǎn),風(fēng)力發(fā)電在生態(tài)上的問(wèn)題是可能干擾鳥(niǎo)類,如美國(guó),堪薩斯州,的松雞在風(fēng)車出現(xiàn)之后已漸漸消失。目前的解決方案是離岸發(fā)電,離岸發(fā)電價(jià)格較高但效率也高。,在一些地區(qū)、風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性不足:許多地區(qū)的風(fēng)力有間歇性,更糟糕的情況是如臺(tái)灣等地在電力需求較高的夏季及白日、是風(fēng)力較少的時(shí)間;必須等待壓縮空氣等,儲(chǔ)能技術(shù),發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電需要大量土地興建風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),才可以生產(chǎn)比較多的能源。進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí),風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì)發(fā)出龐大的噪音,所以要找一些空曠的地方來(lái)興建。現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電還未成熟,還有相當(dāng)發(fā)展空間。,新能源,核能,核能是通過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量。,核能的釋放主要有三種形式:,A.,核裂變能:,通過(guò)一些重原子核的裂變釋放出的能量,B.,核聚變能:,由兩個(gè)或兩個(gè)以上氫原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核,同時(shí)發(fā)生質(zhì)量虧損釋放出巨大能量的反應(yīng)叫做,核聚變,反應(yīng),其釋放出的能量稱為核聚變能。,C.,核衰變:,核衰變是一種自然的慢得多的裂變形式,因其能量釋放緩慢而難以加以利用,核能的利用存在的主要問(wèn)題:,(,1,)資源利用率低,(,2,)反應(yīng)后產(chǎn)生的核廢料成為危害生物圈的潛在因素,其最終處理技 術(shù)尚未完全解決,(,3,)反應(yīng)堆的安全問(wèn)題尚需不斷監(jiān)控及改進(jìn),(,4,)核不擴(kuò)散要求的約束,即,核電,站反應(yīng)堆中生成的钚,-239,受控制,(,5,)核電建設(shè)投資費(fèi)用仍然比常規(guī)能源發(fā)電高,投資風(fēng)險(xiǎn)較大,新能源,海洋能,海洋能指蘊(yùn)藏于海水中的各種可再生能源,包括潮汐能、,波浪能,、,海浪能,、,海水溫差能,、海水鹽度差能等。,海洋能特點(diǎn),1.,海洋能在海洋總水體中的蘊(yùn)藏量巨大,而單位體積、單位面積、單位長(zhǎng)度所擁有的能量較小。這就是說(shuō),要想得到大能量,就得從大量的海水中獲得。,2.,海洋能具有可再生性。海洋能來(lái)源于太陽(yáng)輻射與天體間的萬(wàn)有引力,只要太陽(yáng)、月球等天體與地球共存,這種能源就會(huì)再生。,3.,海洋能有較穩(wěn)定與不穩(wěn)定能源之分。較穩(wěn)定的為溫度差能、鹽度差能和海流能。不穩(wěn)定能源分為變化有規(guī)律與變化無(wú)規(guī)律兩種。屬于不穩(wěn)定但變化有規(guī)律的有潮汐能與潮流能。人們根據(jù)潮汐潮流變化規(guī)律,編制出各地逐日逐時(shí)的潮汐與潮流預(yù)報(bào),預(yù)測(cè)未來(lái)各個(gè)時(shí)間的潮汐大小與潮流強(qiáng)弱。,潮汐電站,與潮流電站可根據(jù)預(yù)報(bào)表安排發(fā)電運(yùn)行。既不穩(wěn)定又無(wú)規(guī)律的是波浪能。,4.,海洋能屬于清潔能源,也就是海洋能一旦開(kāi)發(fā)后,其本身對(duì)環(huán)境污染影響很小。,波浪發(fā)電,潮汐發(fā)電。,新能源,生物質(zhì)能,來(lái)源于生物質(zhì),也是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存于生物中的一種能量形式,它直接或間接地來(lái)源于植物的光合作用。,地球上的,生物質(zhì)能資源,較為豐富,而且是一種無(wú)害的能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有,1730,億噸,其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的,10-20,倍,但目前的利用率不到,3%,。,林業(yè)資源(零散木材、殘留的樹(shù)枝、樹(shù)葉和木屑等),農(nóng)業(yè)資源(農(nóng)作物,農(nóng)作物廢棄物),生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水,城市固體廢物,畜禽糞便,沼氣。,2006,年底全國(guó)已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池,1870,萬(wàn)口,生活污水凈化沼氣池,14,萬(wàn)處,畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)和工業(yè)廢水沼氣工程,2,000,多處,年產(chǎn)沼氣約,90,億立方米,為近,8000,萬(wàn)農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。,中國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹(shù)枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?2006,年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有,800,多臺(tái),村鎮(zhèn)級(jí)秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近,600,處,年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?2,000,萬(wàn)立方米。,太陽(yáng)能,U,盤(pán),SUN DRIVE,韓國(guó),Zyrus,公司所推出的太陽(yáng)能,U,盤(pán)充電器,SunDrive,參考了當(dāng)前,U,盤(pán)的設(shè)計(jì),并且集合了,U,盤(pán)功能,借助太陽(yáng)能進(jìn)行充電,為常用數(shù)碼設(shè)備供電,比如手機(jī)、,DC,、,MP3,等。,Venturi Eclectic,它的動(dòng)力則來(lái)源于一臺(tái)小型的,22hp,(,16kw,),50Nm,的電力發(fā)動(dòng)機(jī),通常情況下,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可由位于車頂?shù)拿娣e為,2.5,平米的太陽(yáng)能電池板為其提供電能。同時(shí)還可以利用風(fēng)能,其原理就是通過(guò)風(fēng)能產(chǎn)生的電能來(lái)為電池充滿電,從而使車輪重新旋轉(zhuǎn)起來(lái)。在完全由,NIMH,鎳氫電池的操控下,其行駛里程為,50km,且時(shí)速能夠達(dá)到,50km/h,。,另外,在行駛一整天之后且僅在風(fēng)能驅(qū)動(dòng)的情況下,該車還可行駛,15km,的路程。,脂肪燃料快艇,脂肪當(dāng)燃料“地球競(jìng)賽”號(hào)被稱為世界上最快的生態(tài)船,造價(jià),240,萬(wàn)美元,融合多項(xiàng)高科技?!暗厍蚋?jìng)賽”號(hào)長(zhǎng)約,23.8,米,形似一只展翅欲飛的天鵝。船身有三層外殼保護(hù),內(nèi)有兩個(gè)功能先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī),最高時(shí)速可達(dá)每小時(shí),40,節(jié)(約,74,公里),即使航行在巨浪中,速度也不會(huì)減慢。,雖然動(dòng)物脂肪種類豐富,但貝修恩計(jì)劃只利用人類脂肪轉(zhuǎn)化成的生物燃料作為“地球競(jìng)賽號(hào)”的動(dòng)力來(lái)源,百分之百采用生物燃料完成一次環(huán)游世界的環(huán)保之旅。,為了能募集到足夠的脂肪生物燃料,貝修恩身先士卒,主動(dòng)躺到了手術(shù)臺(tái)上。然而整形醫(yī)生盡管做了很大努力,從他體內(nèi)抽出的脂肪也只夠制造,100,毫升的生物燃料。他的兩名助手抽出的,10,升脂肪能夠制成,7,升生物燃料,可供“地球競(jìng)賽”號(hào)航行,15,公里。,“生態(tài)”度假勝地,或許因?yàn)殂@井平臺(tái)是人類對(duì)海洋環(huán)境最激烈的攻擊手法之一,為了對(duì)抗惡劣的環(huán)境,海上油井結(jié)構(gòu)都被強(qiáng)化到難以摧毀的程度,因此如今不少油井于完成任務(wù)后就成為廢棄的孤兒在海上聳立。綠建筑盛行的年代,位于美國(guó)休士頓的,Morris Architects,建筑師事務(wù)所想出了個(gè)法子,要把它打造成豪華“生態(tài)”度假勝地。,Morris Architects,建筑師事務(wù)所的設(shè)計(jì)巧妙地轉(zhuǎn)化人們對(duì)于石化燃料此一骯臟能源的厭惡,使鉆井平臺(tái)變身為海上休閑的基地。由于油井四周的海水極深,人們很輕易地就能在這里從事潛水、釣魚(yú)、風(fēng)帆等運(yùn)動(dòng),此處也可能成為郵輪航往加勒比海、墨西哥灣、大西洋的中繼站。,能源的提供可說(shuō)是無(wú)窮無(wú)盡,由于海上風(fēng)浪極大,最容易使用的便是風(fēng)力;巨型渦輪可安裝在油井的強(qiáng)韌結(jié)構(gòu)體上,海洋洶涌的海流作為帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的渦輪葉片更是輕而易舉;加上海床底下的地?zé)釒?lái)的動(dòng)力,太陽(yáng)能板可能只是基本配備的一種而已,總之,無(wú)論在什么樣的氣候條件或時(shí)間,即便是狂熱的環(huán)保份子來(lái)到此處度假根,都可以保證使用到的是干凈能源。,新,材料,RE,NEW,新材料是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料,具有比,傳統(tǒng)材料,更為優(yōu)異的性能。,綠色材料是指在原料采取,產(chǎn)品制造使用和再循環(huán)利用以及廢物處理等環(huán)節(jié)中與生態(tài)環(huán)境和諧共存并有利于人類健康的材料,它們要具備凈化吸收功能和促進(jìn)健康的功能。綠色材 料是在,1988,年第一屆國(guó)際材料會(huì)議上首次提出來(lái)的,并被定為下世紀(jì)人類要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)材料 之一。,定義:,這個(gè),Wonder Vases,是由熱敏(形狀敏感)聚合體材料做成,你先灌進(jìn)熱水,然后按照你的意愿塑造出一個(gè)形狀了,倒出熱水,換上冷水它就定型了,不滿意再來(lái)一次,并且你可以倒入熱水把它壓平便于存放。,平常的漏斗儲(chǔ)藏?cái)R置起來(lái)很不方便,橫著放,它不穩(wěn)定要滾動(dòng),豎著放,有的時(shí)候放不進(jìn)一些柜子,而且比較占空間。,Boje Estermann,從老式的照相機(jī)得到靈感,就和,Normann Copenhagen,一起開(kāi)發(fā)這個(gè)產(chǎn)品,是用了,Santoprene,山都平橡膠(,Santoprene,特性:廣范圍的曲撓性能,易加工性,耐久性優(yōu)異,無(wú)論高溫、低溫均具良好性能等),所以可以在微波爐和洗碗機(jī)里面洗滌和消毒。,Tokujin Yoshioka,設(shè)計(jì)的,Pane,椅(,2006,年),,Pane,在意大利語(yǔ)中就是“面包”的意思。,Pane,椅使用的是一種透明的海綿狀材料,叫作,polyester elastomer,,一種熱塑性聚酯彈性體,(TPEE),又稱聚酯橡膠,,TPEE,兼具橡膠優(yōu)良的彈性和熱塑性塑料的易加工性,軟硬度可調(diào),設(shè)計(jì)自由,是熱塑性彈性體中倍受關(guān)注的新品種。,特點(diǎn):,優(yōu)異的抗蠕變和耐疲勞性能;,高抗沖擊性和低溫下的優(yōu)良彈性;,強(qiáng)耐化學(xué)性,抗油和各種溶劑杰出的耐熱性(,160,);,良好的機(jī)械性能;,可與,ABS,PC,PVC,等附著成型良好;,加工簡(jiǎn)易,著色優(yōu)良;,良好的可回收利用性。,TPEE,(熱塑性聚酯彈性體),EPS,與,LED,這個(gè)用,EPS,泡沫做成的燈叫做,Flake,,設(shè)計(jì)來(lái)自,Anne Boenisch,。,索尼愛(ài)立信,J20,諾基亞,6730,三星,S7550,摩托羅拉,W233 Renew,re,cycled,water bottles,Konstantin Grcic,設(shè)計(jì)的,Myto,椅,高流動(dòng)性工程塑料,這種塑料屬于,polybutylene terephthalate(PBT,,聚對(duì)苯二甲酸丁二酯,),家族,具有特別的工藝特性,高流動(dòng)性及高強(qiáng)度,允許優(yōu)美的粗到細(xì)的形狀轉(zhuǎn)變。這條椅子可以承受,215,公斤的金屬塊從,3,米高墜落的沖量,厚度只有,5,毫米,迷你型的臺(tái)式機(jī),Dell Studio Hybrid,INDEX:2007 HOME,類,,Peter Hiort-Lorenzen&Johannes Foersom,設(shè)計(jì),變壓器絕緣專業(yè)公司,Weidmann,Naoron,是,ONAO,的一種新型紙張,不容易被撕開(kāi),和紙通常用在手工制作上,但,Naoto Fukasawa,不拘于和紙的傳統(tǒng)單一用途,擴(kuò)大它的用途,將它們使用到日常用品中,讓和紙的一些特性比如肌理、優(yōu)雅的特性能夠更好的表現(xiàn)在現(xiàn)代生活中。,Packaging Lamp,設(shè)計(jì)來(lái)自,David Gardener,,,燈,的配件安置于一個(gè)臺(tái)燈型的紙漿包裝模內(nèi),而這個(gè)紙漿外包裝最后就成了燈罩,這樣使用過(guò)程中就沒(méi)有材料丟棄。,iPod shuffle,Temas Design,Ceramic Notepad,Helen Johannessen,設(shè)計(jì),Yoyo Ceramics,制造,陶瓷記事本,產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與管理:,1,)材料本身無(wú)污染或?qū)Νh(huán)境污染小。,2,)材料加工過(guò)程中不釋放污染性物質(zhì)或釋放極少量