1) 生物質能是什麼?
生sheng物wu質zhi是shi指zhi由you光guang合he作zuo用yong而er產chan生sheng的de各ge種zhong有you機ji體ti,光guang合he作zuo用yong利li用yong空kong氣qi中zhong的de二er氧yang化hua碳tan和he土tu壤rang中zhong的de水shui,將jiang吸xi收shou的de太tai陽yang能neng轉zhuan換huan為wei碳tan水shui化hua合he物wu和he氧yang氣qi。在zai各ge種zhong可ke再zai生sheng能neng源yuan中zhong,生sheng物wu質zhi能neng是shi綠lv色se植zhi物wu通tong過guo葉ye綠lv素su將jiang太tai陽yang能neng轉zhuan化hua為wei化hua學xue能neng而er儲chu存cun在zai生sheng物wu中zhong的de一yi種zhong能neng量liang形xing式shi,是shi以yi生sheng物wu質zhi為wei載zai體ti的de能neng量liang,是shi一yi種zhong唯wei一yi可ke再zai生sheng的de碳tan源yuan,可ke轉zhuan化hua成cheng常chang規gui固gu態tai、液態和氣態燃料。
生物能是第四大能源,生物質遍布世界各地,其蘊藏量極大。世界上生物質資源數量龐大,形式繁多,其中包括薪柴、農林作物、youqishiweileshengchannengyuanerzhongzhidenengyuanzuowu,nongyehelinyecanshengwu,shipinjiagonghelinchanpinjiagongdexiajiaoliao,chengshigutifeiqiwu,shenghuowushuiheshuishengzhiwudengdeng(中國生物質資源主要是農業廢棄物及農林產品加工業廢棄物、薪柴、人畜糞便、城鎮生活垃圾等四個方麵)。生物質能的原始能量來源於太陽,所以從廣義上講,生物質能是太陽能的一種表現形式。
2) 生物質能的利用
生物質能是一種清潔優質的可再生能源,有著廣泛的用途。
(1) 農作物秸稈是能源
農作物秸稈是農業生產的副產品,也是我國農村的傳統燃料。秸稈資源與農業主要是種植業生產關係十分密切。
據統計,我國農作物秸稈年產出量為6.04億噸,其中造肥還田及其收集損失約占15%,剩餘5.134億噸。可獲得的農作物秸稈5.134億噸除了作為飼料、工業原料之外,其餘大部分還可作為農戶炊事、取暖燃料,目前全國農村作為能源的秸稈消費量約2.862億噸,但大多處於低效利用方式即直接在柴灶上燃燒,其轉換效率僅為10%~20%zuoyou。caiyongjieganqihuajishu,tongguoduijieganbuwanquanranshaohuoganliu,huodekeranqizuoranliao。huojiangjiegantongguoshengwufajiaochanshengzhaoqizuoranliao。zhexieshengwuzhinengzhuanhuajishuketigaonengyuanliyong2~4倍,因此,加快秸稈的優質化轉換利用勢在必行。
(2) 垃圾發電
垃圾發電是把各種垃圾收集後,進行分類處理。其中:一是對燃燒值較高的進行高溫焚燒(也徹底消滅了病源性生物和腐蝕性有機要物),在高溫焚燒(產生的煙霧經過處理)中產生的熱能轉化為高溫蒸氣,推動渦輪機轉動,使發電機產生電能。二是對不能燃燒的有機物進行發酵、厭氧處理,最後幹燥脫硫,產生一種氣體叫甲烷,也叫沼氣。再經燃燒,把熱能轉化為蒸氣,推動渦輪機轉動,帶動發電機產生電能。
(3) 沼氣
沼氣發酵又叫厭氧消化,是指利用人畜糞便、秸稈、汙水等各種有機物在密閉的沼氣池內,在厭氧(沒有氧氣)tiaojianxia,beizhongleifanduodezhaoqifajiaoweishengwufenjiezhuanhua,zuizhongchanshengzhaoqideguocheng。zaizhegeguochengzhong,weishengwushizuihuoyuedeyinsu,tamenbagezhonggutihuoshirongjiezhuangtaidefuzayoujiwu,anzhaogezideyingyangxuyao,jinxingfenjiezhuanhua,zuizhongshengchengzhaoqi。zhaoqishiyizhonghunheqiti,keyiranshao,yinweizhezhongqitizuixianshizaizhaozezhongfaxiande,suoyichengweizhaoqi,tadezhuyaochengfenshijiawanzhan55%~70%左右,二氧化碳占25%~40%左右,此外還有少量氫氣、硫化氫、一氧化碳、氮和氨等。
(4) 新能源“生物柴油”
“生物柴油”是一種石油替代品。眾所周知,普通柴油是從石油中提煉的,而“生物柴油”則可從動物、植物的脂肪中提取,在美國,目前主要從大豆中提取。這是因為美國的大豆產量很高,價格也便宜。此外,用“生物柴油”作汽車燃料對環保也有積極意義——paifangdefeiqisuohandeeryanghuatanyuanmeiyouyongputongchaiyounameduo,ereryanghuatanzhengshijiajuwenshixiaoyingdezuikuihuoshou。meiguokangnaierdaxuedeshengtaiyunongyekexuezhuanjiadaiwei•迪溫塔爾教授曾對數種替代能源作了深入研究,結果發現,“大豆柴油”是一種極好的替代能源。與乙醇相比較,生產同等量的“大豆柴油”所消耗的能源要低得多。此外,原本使用普通柴油為燃料的發動機無須改動,就可改用“大豆柴油”,隻是目前“大豆柴油”的生產成本還偏高,故售價略高於普通柴油。時下在美國,越來越多的私家車和政府及企業的車輛開始使用“生物柴油”,或普通柴油與“生物柴油”的混合燃料。據悉,生產“生物柴油”還有另一種原料:餐館用過的廢棄食用油和炸過薯條的黃油。
(5) 能源新秀——海帶
巨型海帶的實用價值,在國外已有實例可查。據國內一位專家指出,美國政府在加州外海開辟了一片麵積400pingfangqianmidehaidinongchang,zhuanmenzhongzhijuxinghaidai,meidaoshouhuojijie,yiteshudecaishouchuancaishouzhihou,huoliyonghaidaibenshenjuyoudexijunziranfajiao,huoyirengongfangfajiasufajiao,tayiniansuochanshengdehechengtianranqigaoda6.226多億立方米,可供5萬人口的城市一年之用,這是以美國家庭的燃料耗用量而言的。
(6) 能源新秀——巨藻
巨藻可以用來提煉藻膠,製造五光十色的塑料、纖(xian)維(wei)板(ban),也(ye)是(shi)製(zhi)藥(yao)工(gong)業(ye)的(de)原(yuan)料(liao)。近(jin)年(nian)來(lai),科(ke)學(xue)家(jia)們(men)對(dui)巨(ju)藻(zao)進(jin)行(xing)了(le)新(xin)的(de)研(yan)究(jiu),發(fa)現(xian)它(ta)含(han)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)甲(jia)烷(wan)成(cheng)分(fen),可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)製(zhi)造(zao)煤(mei)氣(qi)。這(zhe)一(yi)發(fa)現(xian)是(shi)引(yin)人(ren)矚(zhu)目(mu)的(de)。美(mei)國(guo)有(you)關(guan)方(fang)麵(mian)樂(le)觀(guan)地(di)估(gu)計(ji),這(zhe)一(yi)新(xin)的(de)綠(lv)色(se)能(neng)源(yuan)具(ju)有(you)誘(you)人(ren)的(de)前(qian)景(jing)。將(jiang)來(lai),它(ta)甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)美(mei)國(guo)對(dui)甲(jia)烷(wan)的(de)需(xu)求(qiu)。
juzaokeyizaidalujiahaiyujinxingdaguimoyangzhi。youyuchengzaodeyepianjiaojizhongyuhaishuibiaomian,zhejiuweijixiehuashougetigongleyoulitiaojian。juzaodeshengchangsudushijiweijingrende,meizhouyekechanggao30厘米,一年可以收割3次。
最zui近jin,日ri本ben出chu光guang興xing產chan中zhong央yang研yan究jiu所suo的de生sheng物wu化hua學xue研yan究jiu所suo等deng組zu成cheng的de科ke研yan小xiao組zu宣xuan布bu,他ta們men成cheng功gong地di從cong一yi種zhong淡dan水shui藻zao類lei中zhong提ti取qu出chu了le石shi油you。這zhe種zhong藻zao類lei在zai吸xi收shou二er氧yang化hua碳tan進jin行xing光guang合he作zuo用yong的de過guo程cheng中zhong體ti內nei蓄xu集ji了le石shi油you。在zai研yan究jiu過guo程cheng中zhong發fa現xian,這zhe種zhong藻zao類lei不bu僅jin二er氧yang化hua碳tan的de吸xi收shou率lv高gao,而er且qie其qi石shi油you生sheng成cheng能neng力li遠yuan遠yuan超chao過guo預yu想xiang的de程cheng度du。提ti取qu出chu的de石shi油you不bu僅jin發fa熱re量liang高gao,而er且qie氮dan、硫含量少。
3) 生物質能的優點有哪些?
生物質能具備下列優點:
(1) 提供低硫燃料;
(2) 提供廉價能源(於某些條件下);
(3) 將有機物轉化成燃料可減少環境公害(例如,垃圾燃料);
(4) 與其他非傳統性能源相比較,技術上的難題較少。
4) 生物質能的轉化技術
生物質能的開發和利用具有巨大的潛力,主要包括兩方麵:一是建立以沼氣為中心的農村新能量、物質循環係統,使秸稈中的生物能以沼氣的形式緩慢地釋放出來,解決燃料問題;二是建立能量農場、能量林場及海洋能量農場。
(1) 生物質汽化
將固體生物質轉化為氣體燃料,稱為生物質汽化。其基本原理是含碳物質在不充分氧化(燃燒)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),會(hui)產(chan)生(sheng)出(chu)可(ke)燃(ran)的(de)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)氣(qi)體(ti),即(ji)煤(mei)氣(qi)。製(zhi)造(zao)煤(mei)氣(qi)的(de)設(she)備(bei)稱(cheng)為(wei)汽(qi)化(hua)爐(lu),人(ren)們(men)故(gu)意(yi)不(bu)給(gei)足(zu)氧(yang)氣(qi),讓(rang)含(han)碳(tan)物(wu)質(zhi)在(zai)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)空(kong)氣(qi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)燃(ran)燒(shao),“燜”出一氧化碳來。
(2) 生物質液化
將(jiang)固(gu)體(ti)生(sheng)物(wu)質(zhi)轉(zhuan)化(hua)為(wei)液(ye)體(ti)燃(ran)料(liao),稱(cheng)為(wei)生(sheng)物(wu)質(zhi)液(ye)化(hua)。它(ta)包(bao)括(kuo)間(jian)接(jie)液(ye)化(hua)和(he)直(zhi)接(jie)液(ye)化(hua)兩(liang)種(zhong)。間(jian)接(jie)液(ye)化(hua)是(shi)指(zhi)通(tong)過(guo)微(wei)生(sheng)物(wu)作(zuo)用(yong)或(huo)化(hua)學(xue)合(he)成(cheng)方(fang)法(fa)生(sheng)成(cheng)液(ye)體(ti)燃(ran)料(liao),如(ru)乙(yi)醇(chun)(酒精)、甲醇;直接液化則是采用機械方法,用壓榨或提取等工藝獲得可燃燒的油品,如棉籽油等植物油,經提煉成為可替代柴油的燃料。
(3) 生物質熱分解
這是一項很有潛力的技術,用於製取人造石油。一些生物質通過熱分解,可製取生物油、生物炭和可燃燒氣體,使生物質得到充分利用。
(4) 能源農場
jijianliyihuoqunengyuanweimudedeshengwuzhishengchanjidi,yinengyuannongchangdexingshidaguimopeiyushengwuzhi,bingjiagongchengkeliyongdenengyuan。yaoduitudijinxingheliguihua,jinkenengliyongshandi、非耕荒地和水域,選擇適合當地生長條件的生物質品種進行培育、繁殖,以獲得足夠數量的高產能植物。在海洋、shuiyu,yaochongfenliyonghaizaoheshuishengwutiqunengyuan,jianlihaiyangnengyuannongchanghuojianghenengyuannongchang。tongshi,jiangjiyingongchengdengxiandaishengwujishuguangfanyingyongyunengyuannongchangzhong,yitigaonengyuanzhuanhualv。