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            生物質能

            編輯:遵義韻家電子有限公司   字號:
            摘要:生物質能

            生物質能(biomass energy ),就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。

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            生物質

            生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念:生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素(簡稱木質素)、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點:可再生性。低污染性。廣泛分布性。

            生物質能的概述

            生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能(biomass energy ),就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種 可再生的碳源。生物質能的原始能量來源于太陽,所以從廣義上講,生物質能是太陽能的一種表現形式。目前,很多國家都在積極研究和開發利用生物質能。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中,它是由太陽能轉化而來的。有機物中除礦物燃料以外的所有來源于動植物的能源物質均屬于生物質能,通常包括木材、及森林廢棄物、農業廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業有機廢棄物、動物糞便等。地球上的生物質能資源較為豐富,而且是一種無害的能源。地球每年經光合作用產生的物質有1730億噸,其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。

            生物質能的分類

            依據來源的不同,可以將適合于能源利用的生物質分為林業資源、農業資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。

            林業資源

            林業生物質資源是指森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業副產品的廢棄物,如果殼和果核等。

            農業資源

            農業生物質能資源是指農業作物(包括能源作物);農業生產過程中的廢棄物,如農作物收獲時殘留在農田內的農作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農業加工業的廢棄物,如農業生產過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。

            生活污水和工業有機廢水

            生活污水主要由城鎮居民生活、商業和服務業的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業有機廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業生產過程中排出的廢水等,其中都富含有機物。

            城市固體廢物

            城市固體廢物主要是由城鎮居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建筑業垃圾等固體廢物構成。其組成成分比較復雜,受當地居民的平均生活水平、能源消費結構、城鎮建設、自然條件、傳統習慣以及季節變化等因素影響。

            畜禽糞便

            畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態生物質(主要是糧食、農作物秸稈和牧草等)的轉化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。

            沼氣

            沼氣就是由生物質能轉換的一種可燃氣體,通??梢怨┺r家用來燒飯、照明。

            生物質能的特點

            1) 可再生性

            生物質能屬可再生資源,生物質能由于通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續利用;

            2) 低污染性

            生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少;生物質作為燃料時,由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量,因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零,可有效地減輕溫室效應;

            3) 廣泛分布性

            缺乏煤炭的地域,可充分利用生物質能;

            4) 生物質燃料總量十分豐富

            生物質能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000~1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的10倍。我國可開發為能源的生物質資源到2010年可達3億噸。隨著農林業的發展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。

            應用:沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產燃氣、氣化發電、生產燃料酒精、熱裂解生產生物柴油等。

            生物質能的利用

            生物質能一直是人類賴以生存的重要能源,它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源,在整個能源系統中占有重要地位。有關專家估計, 生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的組成部分,到下世紀中葉,采用新技術生產的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的40%以上。

            目前人類對生物質能的利用,包括直接用作燃料的有農作物的秸稈、薪柴等;間接作為燃料的有農林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等,它們通過微生物作用生成沼氣,或采用熱解法制造液體和氣體燃料,也可制造生物炭。生物質能是世界上最為廣泛的可再生能源。據估計,每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1440~1800億噸( 干重 ),其能量約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3~8倍。但是尚未被人們合理利用,多半直接當薪柴使用,效率低,影響生態環境?,F代生物質能的利用是通過生物質的厭氧發酵制取甲烷,用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭 ,用生物質制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技術培育能源植物,發展能源農場。

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