當前位置:首頁 » 歷物理化 » 生物質能產品

生物質能產品

發布時間: 2023-08-09 23:35:59

1. 什麼生物質能

生物質能是指植物葉綠素將太陽能轉化為化學能儲存在生物質內部的能量,通過熱化學轉換技術將固體生物質轉換成可燃氣體、焦油等,通過生物化學轉換技術將生物質在微生物的發酵作用下轉換成沼氣、酒精等,通過壓塊細密成型技術將生物質壓縮成高密度固體燃料等。

生物質能源包括:能源林木、能源作物、水生植物、各種有機的廢棄物等,它們是通過植物的光合作用轉化而成的可再生資源。

生物質有廣義和狹義之分,廣義上的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,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。

狹義上的生物質主要是指農林業讓唯告生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素、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。

(1)生物質能產品擴展閱讀:

生物質能具有四大特徵:

1、一是可再生性。由於可以通過植物的光合作用而形成,生物質能與風能、太陽能等一樣是可再生能源,源源不斷生產,保障永續利用。

2、二是綠色環保。一方面,由於生物質中硫含量、氮含量很低,燃燒過程中基本不會造成有害氣體;另一方面,生物質燃燒排放釋放的二氧化碳的量與其生長需要的二氧化碳相當,因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似於零,不會加劇溫室效應。

3、三是分布廣山純泛、總量豐富。根據生物學家的估算,陸地每年生產1000億一1250億噸生物質;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年能源需求總量。

4、四是廣泛應用性。生物質能源可以以沼氣、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形式存在,應用在國民經濟的各個領域。

2. 生物質能源有哪些種類 生物質能源種類簡單介紹

1、生物質能是自然界中有生命的植物提供的能量,這些植物以生物質作為媒介儲存太陽能,屬再生能源。生物質能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。依據來源的不同,可以將適合於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。

2、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。

3、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餘的稻殼等。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、製取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。

4、污水廢水。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、製糖、食品、制葯、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。

5、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築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。

6、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。

7、沼氣。沼氣是由生物質能轉換的一種可燃氣體。沼氣是一種混合物,主要成分是甲烷(CH4)。沼氣是有機物質在厭氧條件下,經過微生物的發酵作用而生成的一種混合氣體。由於這種氣體最先是在沼澤中發現的,所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機物在密閉的沼氣池內,在厭氧(沒有氧氣)條件下發酵,類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化,從而產生沼氣。沼氣是一種混合氣體,可以燃燒。通常可以供農家用來燒飯、照明。

3. 我國生物質能的開發利用有哪些

1.我國的生物質能資源情況

我國擁有豐富的生物質能資源,據測算,我國理論生物質能資源50×108t左右,是我國目前總能耗的4倍。生物質能資源按原料的化學性質分,主要為糖類、澱粉和木質纖維素類。按原料來源分,則主要包括以下幾類:(1)農業生產廢棄物,主要為作物秸稈。(2)薪柴、枝丫柴和柴草。(3)農林加工廢棄物,木屑、谷殼和果殼。(4)人畜糞便和生活有機垃圾等。(5)工業有機廢棄物、有機廢水和廢渣等。(6)能源植物,包括所有可作為能源用途的農作物、林木和水生植物資源等。其中來源最廣、儲量最大、利用前景最可觀的是農業生物質和林業生物質這兩大類。

1)農業生物質

農業生物質資源包括農產品加工廢棄物和農作物秸稈,如圖7.13所示。農產品加工廢棄物有花生殼、玉米芯、稻殼和甘蔗渣等;農作物秸稈包括水稻秸稈、小麥秸稈和玉米秸稈等。據統計,我國各地區主要農業生物質的可利用總量約為5.6×108t,排名前三的地區分別是山東、河南、河北,而秸稈類農業生物質資源利用的主要方向為24%用於飼用,15%用於還田,2.3%用於工業,剩餘的約60%用於露地燃燒或薪柴。因此,我國的農業生物質資源的應用潛力非常大。

圖7.16生物質能開發利用的主要技術

2)化學轉化

生物質的化學轉化涉及氣化、液化和熱解等三個方面。

(1)氣化:

生物質氣化是指在一定的溫度條件下,藉助氧氣或水蒸氣的作用,使高聚合的生物質發生熱解、氧化、還原等反應,最終轉化為CO,H2和低分子烴類等可燃氣體的過程。在我國,應用生物質氣化技術最廣的領域是生物質氣化發電(BGPG)。生物質氣化發電的成本約為0.2~0.3元/(kW·h),已經接近或優於常規發電,其單位投資約為3500~4000元/kW,僅為煤電的60%~70%,具備進入市場競爭的條件,發展前景非常廣闊。

(2)液化:

生物質液化技術是指在高溫高壓的條件下,進行生物質熱化學轉化的過程。通過液化,可將生物質轉化成高熱值的液體產物,即將固態的大分子有機聚合物轉化成液態的小分子有機物,生物柴油就是利用生物質液化技術生產出的可再生燃料。油料作物如大豆、油菜、棕櫚等在酸性或鹼性催化劑和高溫的作用下發生酯交換反應,生產相應脂肪酸甲酯或乙酯,再經過洗滌乾燥後得到生物柴油。與傳統的石化能源相比,其硫和芳烴含量低,十六烷值高,閃點高,具有良好的潤滑性,可添加到化石柴油中。

(3)熱解:

生物質熱解是指利用熱能將生物質的大分子打斷,從而轉化為含碳原子數目較少的低分子化合物的過程,即生物質在完全缺氧條件下,經加熱或不完全燃燒後,最終轉化成高能量密度的氣體、液體和固體產物的過程,而木炭就是利用生物質熱解技術生產出的重要產物。木炭產品包括白炭、黑炭、活性炭、機制炭四大類,其中應用范圍最廣的是活性炭。活性炭是具有發達孔隙結構、強吸附力、比表面積巨大等一系列優點的木炭。在我國,活性炭廣泛應用於葡萄糖、味精和醫葯等產業的生產。

3)生物轉化

生物轉化技術是指依靠微生物發酵或者酶法水解作用,對生物質進行生物轉化,生產出乙醇、氫、甲烷等液體或氣體燃料的技術。生物轉化的生物質原料包括澱粉和木質纖維素兩大類。玉米、木薯、小麥等澱粉類糧食作物是生物轉化的主體,但是以農作物為原料轉化的產品成本較高,且易受土地和人口的因素限制,產量無法大幅度增加。因此以廉價的農作物廢料等木質纖維素為原料的生物轉化技術才是解決能源危機的有效途徑。然而,木質纖維素的結構和組分與澱粉類原料有很大的不同,解決高效、低成本降解木質纖維素原料的問題是木質纖維素轉化產物取代化石燃料的根本途徑。

4. 常見的生物質能源有哪些

一、森林能源
森林能源是森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,主要是薪材,也包括森林工業的一些殘留物等。森林能源在我國農村能源中佔有重要地位,1980年前後全國農村消費森林能源約1億噸標煤,占農村能源總消費量的30%以上,而在丘陵、山區、林區,農村生活用能的50%以上靠森林能源。 薪材來源於樹木生長過程中修剪的枝杈,木材加工的邊角余料,以及專門提供薪材的薪炭林。1979年全國合理提供薪材量8885萬噸,實際消耗量18100萬噸,薪材過樵1倍以上;1995年合理可提供森林能源14322.9萬噸,其中薪炭林可供薪材2000萬噸以上,全國農村消耗21339萬噸,供需缺口約7000萬噸。
二、農作物秸稈
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系十分密切。根據1995年的統計數據計算,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佔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%一20%左右。隨著農村經濟的發展,農民收入的增加,地區差異正在逐步擴大,農村生活用能中商品能源的比例正以較快的速度增加。事實上,農民收入的增加與商品能源獲得的難易程度都能成為他們轉向使用商品能源的契機與動力。在較為接近商品能源產區的農村地區或富裕的農村地區,商品能源(如煤、液化石油氣等)已成為其主要的炊事用能。以傳統方式利用的秸稈首先成為被替代的對象,致使被棄於地頭田間直接燃燒的秸稈量逐年增大,許多地區廢棄秸稈量已佔總秸稈量的60%以上,既危害環境,又浪費資源。因此,加快秸稈的優質化轉換利用勢在必行。
三、 禽畜糞便
禽畜糞便也是一種重要的生物質能源。除在牧區有少量的直接燃燒外,禽畜糞便主要是作為沼氣的發酵原料。中國主要的禽畜是雞、豬和牛,根據這些禽畜品種、體重、糞便排泄量等因素,可以估算出糞便資源量。根據計算,目前我國禽畜糞便資源總量約8.5億噸,摺合7840多萬噸標煤,其中牛糞5.78億噸,4890萬噸標煤,豬糞2.59億噸,2230萬噸標煤,雞糞0.14億噸,717萬噸標煤。 在糞便資源中,大中型養殖場的糞便是更便於集中開發、規模化利用的。我國目前大中型牛、豬、雞場約6000多家,每天排出糞尿及沖洗污水80多萬噸,全國每年糞便污水資源量1.6億噸,摺合1157.5萬噸標煤。
四、 生活垃圾
隨著城市規模的擴大和城市化進程的加速,中國城鎮垃圾的產生量和堆積量逐年增加。1991和1995年,全國工業固體廢物產生量分別為5.88億噸和6.45億噸,同期城鎮生活垃圾量以每年10%左右的速度遞增。1995年中國城市總數達640座,垃圾清運量10750萬噸。 城鎮生活垃圾主要是由居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建築垃圾等廢棄物所構成的混合物,成分比較復雜,其構成主要受居民生活水平、能源結構、城市建設、綠化面積以及季節變化的影響。中國大城市的垃圾構成已呈現向現代化城市過渡的趨勢,有以下特點:一是垃圾中有機物含量接近1/3甚至更高;二是食品類廢棄物是有機物的主要組成部分;三是易降解有機物含量高。目前中國城鎮垃圾熱值在4.18兆焦/千克(1000千卡/千克)左右。

5. 生物質能的主要利用形式包括哪些

生物質能的主要利用形式包括直接燃燒和發電、生物質裂解與干餾、生物質緻密成型、生物質氣化及發電、生物質熱解液化、燃料乙醇、生物柴油、能源作物。

1、直接燃燒和發電:直接燃燒大致可分爐灶燃燒、鍋爐燃燒、垃圾焚燒和緻密成型燃料燃燒四種情況。我國小型生物質燃燒發電也已商業化,南方地區的許多糖廠利用甘蔗渣發電。廣東、廣西兩地共有小型發電機組380台,總裝機容量達800兆瓦,雲南省也有一些此類電廠。

2、生物柴油:目前我國生物柴油研究開發尚處於起步階段。先後有上海內燃機研究所和貴州山地農機所、中國農業工程研究設計院、遼寧省能源研究所、中國科技大學、河南科學院化學所、華東理工大學、雲南師范大學農村能源工程重點實驗室等單位都對生物柴油作了不同程度的研究,並取得可喜的成績。

3、生物質緻密成型:緻密成型燃料燃燒是把生物質固化成型後再採用傳統的燃煤設備燃用,主要優點是將分散和疏鬆的生物燃料進行集中和加密,以便於儲存和運輸,使之成為便捷和清潔高效的能源。主要缺點是生產成本偏高。

4、生物質氣化及發電:我國已開發出多種固定床和流化床小型氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹枝等為原料生產燃氣,熱值為4~10兆焦/立方米。

目前用於木材和農副產品烘乾的有800多台,村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處。兆瓦級生物質氣化發電系統已推廣應用20多套。「十五」期間,按照國家高科技發展計劃(863計劃)已建成4兆瓦規模生物質氣化發電的示範工程。

5、能源作物:能源作物種植是近期發展起來的新型產業,是隨著生物質能開發與利用的不斷深入和擴大逐步形成的。能源作物是指各種用以提供能源的植物,通常包括速生薪炭林、能榨油或產油的植物、可供厭氧發酵用的藻類和其它植物等。

許多能源作物是自然生長的,收集比較困難。現在人們有意識地培育一些能源作物,經過嫁接、馴化、繁殖,不斷提高產量,以滿足對能源不斷增長的需要。甜高粱就是一種很好的能源作物。

熱點內容
金源康生物 發布:2024-11-24 18:27:09 瀏覽:651
保定教育網 發布:2024-11-24 17:17:02 瀏覽:787
師德先進個人推薦材料 發布:2024-11-24 16:04:48 瀏覽:580
優酷校園大使 發布:2024-11-24 16:01:06 瀏覽:723
班主任感懷 發布:2024-11-24 15:55:55 瀏覽:920
揚大湯老師 發布:2024-11-24 15:50:48 瀏覽:292
閔行區十佳師德標兵 發布:2024-11-24 14:17:16 瀏覽:853
合肥特崗教師 發布:2024-11-24 13:22:16 瀏覽:105
火眼教學 發布:2024-11-24 13:17:16 瀏覽:615
長豐在哪裡 發布:2024-11-24 11:49:23 瀏覽:970