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变废为宝的生物质能

      生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物，以及由这些有

  生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定的能量。以生物质为载

  体、由生物质产生的能量，便是生物质能。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接来源于

    植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量，  占太阳照射到地球总辐射量的0.2％。这个比例虽不大，但绝对值很惊人：光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。可见，生物质能是一个巨大的能源。

    人类以柴薪为能源，历史长达百万年。作为可直接利用的燃料，柴薪利用贯穿着整个人类的文明发展史。除柴薪的直接燃烧外，生物质能的转化利用技术还有沼气生产、酒精制取、木制石油、生物质能发电等。

    一、生物质能的来源

柴薪  至今仍是许多发展中国家的重要能源。但由于柴薪的需求导致林地日减，应适当规划与广泛植林。

    牲畜粪便  牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理，可产生甲烷和肥料。

    制糖作物  制糖作物可直接发酵，转变为乙醇。

    城市垃圾  主要成分包括：纸屑（占40％）、纺织废料（占20％）和废弃食物（占20％）等。将城市垃圾直接燃烧可产生热能，或是经过热分解处理制成燃料使用。

    城市污水  一般城市污水约含有0.02％一0.03％的固体与99％以上的水分，下水道污泥有望成为厌氧消化槽的主要原料。

    水生植物  同柴薪一样，水生植物也可转化成燃料。

    二、生物质能的转化利用

    生物质能的开发和利用具有巨大的潜力，主要包括两方面：一是建立以沼气为中心的农村新能量、物质循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；二是建立能量农场、能量林场及海洋能量农场。

    沼气利用技术  人类发现、利用沼气，已有悠久的历史。1776年，意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐烂的生物质发酵，从水底冒出一连串的气泡，分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。由于这种气体产生于沼泽地，故俗称“沼气”。1781年，法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。200多年过去了，如今全世界约有农村家用沼气池530万个，中国就占了92％。农村沼气池的主要填料是猪粪、秸秆、污泥和水等。随着农村沼气使用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步，90年代以来，世界范围内的一些大型沼气工程有了迅速发展。

    生物质汽化将固体生物质转化为气体燃料，称为生物质汽化。其基本原理是含碳物质在不充分氧化（燃烧）的情况下，会产生出可燃的一氧化碳气体，即煤气。制造煤气的设备称为汽化炉，人们故意不给足氧气，让含碳物质在没有足够的空气的情况下燃烧，“焖”出一氧化碳来。

    生物质液化  将固体生物质转化为液体燃料，称为生物质液化。它包括间接液化和直接液化两种。间接液化是指通过微生物作用或化学合成方法生成液体燃料，如乙醇（酒精）、甲醇；直接液化则是采用机械方法，用压榨或提取等工艺获得可燃烧的油品，如棉籽油等植物油，经提炼成为可替代柴油的燃料。

    生物质热分解  这是一项很有潜力的技术，用于制取人造石油。一些生物质通过热分解，可制取生物油、生物炭和可燃烧气体，使生物质得到充分利用。

    能源农场  即建立以获取能源为目的的生物质生产基地，以能源农场的形式大规模培育生物质，并加工成可利用的能源；要对土地进行合理规划，尽可能利用山地、非耕荒地和水域，选择适合当地生长条件的生物质品种进行培育、繁殖，以获得足够数量的高产植物。在海洋、水域，要充分利用海藻和水生物提取能源，建立海洋能源农场或江河能源农场。同时，将基因工程等现代生物技术广泛应用于能源农场中，以提高能源转化率。

专家预测，到2050年，以生物质能为重要组成部分的可再生能源，将以相同或低于矿物燃料的价格，提供全球3／5的电力和2／5的直接燃料。

                                                           摘自《新科技启蒙》

（1）生物质能是属于一次能源还是二次能源?是属于可再生能源还是不可再生能源？

（2）生物质能在使用时可以转化为哪些形式的能？请举例说明。

（3）能源危机是一个全球性的问题，对于我们个人，平时使用过哪些能源?我们在使用时要注意些什么问题?谈谈你的看法。

阅读短文，回答下列问题
通常我们把物质的状态分为固态、液态和气态，但是某些有机化合物具有一种特殊的状态，在这种状态中，它们一方面像液体，具有流动性，另一方面又像晶体，分子在某个方向上排列比较整齐，因而具有各向异性，我们把这些物质叫做液晶．液晶是不稳定的，外界影响的微小变化，例如温度、电场等，都会引起液晶分子排列变化，改变它的光学性质．
例如有一种液晶，只要外加很小的电压，就会由透明状态变成不透明的．除去电压，又恢复透明状态．利用液晶的这种性质，可以制成显示元件：在两块薄玻璃板中间放入液晶，两侧玻璃的表面镀上薄薄的导电层，其中一侧的导电层被分割为一些细条，细条间各不相连．当某些条形导电层和另一侧的导电层间加上电压时，这些细条下面的液晶变的不透明，挡住了液晶下面反射来的光，所以看起来是黑的．不同的细条可以组成不同的文字和图案．液晶显示的优点是工作电压低（1.5V～30V），功耗小（10?W～80?W），常与集成电路配套使用．
还有一类液晶具有灵敏的温度效应．例如有的液晶当温度升高时颜色按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序变化，温度降低时，又按相反顺序变化．液晶的这种性质可以用来探测温度．如果在病人皮肤表面涂一层液晶，由于肿瘤部分的温度与周围正常组织的温度不一样，液晶就会显示出不同的颜色．这种液晶还可以检查电路中的短路点，把液晶涂在印刷线路板上，由于短路处温度升高，这个地方液晶显示的颜色就与其他地方不同．
虽然液晶在1888年就被发现，但是直到上个世纪60年代人们将液晶应用于显示技术之后它才倍受重视，继而又陆续发现了液晶的许多其他效应．近来，液晶的理论又在细胞生物学和分子生物学中得到了发展．可以预见，液晶理论和技术的应用有着广阔的前途．
请回答下列问题：
（1）你认为液晶分别与固体和液体有哪些异同点？
（2）液晶具有何特性？这种特性在生活中有哪些应用？
（3）文章中说：“可以预见，液晶理论和技术的应用有着广阔的前途．”你认为液晶可能在哪些方面有重要应用？