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生物质能的利用
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。
生物质是一种通过大气、水、土地以及阳光产生的可再生的和可循环的有机物质,是一种持续性资源,包括农作物、树木以及其他植物以及其残体。生物质如果不能通过能源或物质方式被利用,微生物会将它分解成基本成分水、二氧化碳以及热能。因此,人类利用生物质作为能源来源,无论是作为粮食、取暖、发电或生产液体燃料,都符合大自然的循环体系。 生物质能开发利用有直接燃烧技术、物化转化技术、生化转化技术和植物油技术等形式。
生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。
生物质酒精加工
生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。生物质的直
接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式。当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶,推广效率可达20%-30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施,被国家列为农村新能源建设的重点任务之一。生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下,使生物质汽化、炭化、热解和催化液化,以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质的生物化学转换包括有生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中,通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气、乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。
燃烧热量或者电力气化
生物质燃气木炭或生物原油液化油
热化学法
热解直接液化
生物质资源生物化学法
水解、发酵沼气技术间接液化酯化
乙醇沼气甲醇、醚生物柴油成型燃料
化学法
物理化学法压缩成型
(1)气体化:主要转化为沼气,用于家庭及社区群体用户。
(2)成型燃料:主要是乡镇企业在生产,用于农村家庭能源,也有中小企业做固体能源用。
(3)燃烧发电:利用农林剩余物做燃料发电。这是一项成熟技术,已大规模发展。如山东单县的国家级生物质发电示范项目已投产,装机容量为2.5万kw。
(4)燃料乙醇和甲醇:把生物质能转化为乙醇与汽油混合使用,已较普遍。也有的用生物质转化为甲醇,添加在汽油中使用,但发现甲醇腐蚀发动机,有毒性,后被放弃了。不过甲醇生产简单,价格低廉,仍有人在开发。
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