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1、納米技術(shù)在能源方面的應用研究報告班級:能動1605姓名:羅蕃莛學號:10016050714目錄目錄1摘要2一、納米技術(shù)概述3二、納米技術(shù)在能源方面的應用4一、節(jié)能方面4二、儲能方面7三、開發(fā)方面9三、總結(jié)與展望11參考文獻1214摘要21世紀我們面臨著越來越嚴重的能源短缺問題,能源危機制衡著我們的發(fā)展,并將長期的伴隨和困擾著我們。因此,節(jié)約能源、開發(fā)并儲存新能源成為一種趨勢,而納米技術(shù)的發(fā)展為這一目標的實現(xiàn)提供了可能。為此,納米技術(shù)被眾多學者研究作為解決能源危機的途徑,如利用納米材料可使在太陽能方面的利用率可以達到40%,
2、然而普通材料只有20%;納米材料在內(nèi)燃機中的應用,納米材料能提高內(nèi)燃機中的燃油利用率,等等很多方面都有應用,本文著重介紹納米技術(shù)在能源方面的應用。關(guān)鍵詞能源問題,納米技術(shù),納米材料,應用14一、納米技術(shù)概述納米技術(shù)(nanotechnology),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1納米至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用的一種技術(shù)。1981年掃描隧道顯微鏡發(fā)明后,誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構(gòu)造具有特定功能的產(chǎn)品。因此,納米技術(shù)其實就是一種用單個原子、分子射程物質(zhì)的技術(shù)。從迄今為止的研究來看
3、,關(guān)于納米技術(shù)分為三種概念:第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機器》一書中提出的分子納米技術(shù)。根據(jù)這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以制造出任何種類的分子結(jié)構(gòu)。這種概念的納米技術(shù)還未取得重大進展。第二種概念把納米技術(shù)定位為微加工技術(shù)的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。這種納米級的加工技術(shù),也使半導體微型化即將達到極限?,F(xiàn)有技術(shù)即使發(fā)展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構(gòu)成電路的絕緣膜變得極薄,這樣
4、將破壞絕緣效果。此外,還有發(fā)熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術(shù)。第三種概念是從生物的角度出發(fā)而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內(nèi)就存在納米級的結(jié)構(gòu)。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發(fā),成為納米生物技術(shù)的重要內(nèi)容。14一、納米技術(shù)在能源方面的應用一、節(jié)能方面1.納米燃油添加劑燃油添加劑就是為了彌補燃油在某些性質(zhì)上的缺陷并賦予燃油一些新的優(yōu)良特性,在燃油中要加入的功能性物質(zhì)。其添加量以微量為特征,從百萬分之幾到百分之幾。用了使添加劑效果進一步提升,通過納米技術(shù)將其微量元素制成納米單位的成分配制
5、其中,以提升產(chǎn)品功效。稱之為納米燃油添加劑。納米燃油添加劑含有特殊的納米成分和有機化合物,首先對發(fā)動機起潤滑作用,減少損傷。并能及時清理發(fā)動機中生成的積炭、膠質(zhì)物及乳渣等,對發(fā)動機具有防腐、防銹、潤滑、保潔等功能,長期使用最終能延長5-10年壽命。納米燃油添加劑加入燃油后,能迅速吸附并包裹膠質(zhì)物,在燃燒室高溫作用下,納米混合體便發(fā)生氣體性微爆,使燃油二次霧化,充分燃燒。節(jié)省效果明顯,實測100公里省油5~16.6%,按此比率,用50升計算,油價每升6元,一個月省油450~1440元,一年可節(jié)省約5400~17280元。納米
6、添加劑中的凈化成分,對于已粘附在受熱面等部位的油垢、膠質(zhì)及燃燒室中的積炭有松化清潔作用。憑借納米活化分子,使分散劑中的小分子迅速擴散,直接攻擊油分子中的長鏈碳鍵,從而引發(fā)完全燃燒,使引擎的動力性提高,油耗降低。納米燃油添加劑具有清洗、分散、破乳、促燃等作用,將燃油中的積炭、乳渣清除后,通過“微爆”,促燃,最后達到降低排放,消除尾氣黑煙。141.納米節(jié)能照明燈人工光源的發(fā)展至今,照明的進步只停留在光源與鎮(zhèn)流器的革新,而光學反射在照明節(jié)能領(lǐng)域的應用一直未能取得重大進展。納米反射技術(shù)及納米光電科技在照明行業(yè)的應用,另辟蹊徑、異軍
7、突起,突破了光源節(jié)能僅僅節(jié)約能源20%的極限,將節(jié)能進一步提升至60%以上,同時光源壽命提高達30%以上,使照明節(jié)能取得了劃時代的進步,上升到了一個嶄新的境界,并將引領(lǐng)照明節(jié)能的未來。當今納米反射技術(shù)在照明領(lǐng)域的應用也是目前世界上最為節(jié)能、最為高效、最為環(huán)保的技術(shù)。143.納米熱電材料熱電材料是一種能將熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料,1823年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應和1834年發(fā)現(xiàn)的帕爾帖效應為熱電能量轉(zhuǎn)換器和熱電制冷的應用提供了理論依據(jù)。隨著空間探索興趣的增加、醫(yī)用物理學的進展以及在地球難于日益增加的資源考察與探索活動,需要開發(fā)
8、一類能夠自身供能且無需照看的電源系統(tǒng),熱電發(fā)電對這些應用尤其合適。對于遙遠的太空探測器來說,放射性同位素供熱的熱電發(fā)電器是唯一的供電系統(tǒng)。已被成功的應用于美國宇航局發(fā)射的“旅行者一號”和“伽利略火星探測器”等宇航器上。利用自然界溫差和工業(yè)廢熱均可用于熱電發(fā)電,它能利用自然界存在的非污染能源,具有良好的綜