生物能
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生物能的开发和利用具有巨大的潜力
目前国际上主要从三个方面研究开发: 一是建立以沼气为中心的农村新的能量,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“能量林场”,“能量农场”,“海洋能量农场”。建立以 植物为能源的发电厂。变“能源植物”为“能源作物”,如“石油树”, 绿玉树,续随子。 三是种植柑蔗,木薯,海草,玉米,甜菜,甜高粱等,既有利于食品 工业的发展,植物残渣又可以制造酒精以代替石油。
位于芬兰境内OyAlholmens Kraft生物能电厂
我国生物能发展项目
我国根据生物质能的作用及我国国 情的现状,目前重点发展的项目如 下: (1)近期优先发展项目: 生物质气化供气 生物质气化发电 大型沼气工程 生物质直接燃烧供热 (2)中长期化发展项目: 生物质高度气化发电(BIG/CC) 生物质制氢等优质燃气 生物质热解液化制油
生物能分类
生物能大致可以分为两类——传统的和现代的。 现代生物能是指那些可以大规模用于代替常规能源亦即矿 物类固体、液体和气体燃料的各种生物能。巴西、瑞典、美 国的生物能计划便是这类生物能的例子。现代生物质包括: 1、木质废弃物(工业性的);2、甘蔗渣(工业性的);3、 城市废物;4、生物燃料(包括沼气和能源型作物)。 传统生物能主要限于发展中国家、广义来说它包括所有小 规模使用的生物能,但它们也并不总是置于市场之外。第三 世界农村烧饭用的薪柴便是其中的典型例子。传统生物质包 括:1、家庭使用的薪柴和木炭;2、稻草,也包括稻壳;3、 其他的植物性废弃物;4、动物的粪便。
生物能的优缺点
生物能是一种经济而又清洁得能源,任何事物都 有好与不好两个方面,生物能自然也具有它自己 的优缺点。
其优点有: (1)提供低硫燃料, (2)提供廉价能源(于某些条下), (3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如,垃圾 燃料), (4)与其他非传统性能源相比较,技术上的难题较少。
至于其缺点有:
开发生物能源存在的问题与思考
虽然生物能源是解决燃料需求问 题的一个希望,但也有不同甚至反 对发展生物能源的声音: 一种观点认为作为目前应用最广 的生物柴油和乙醇燃料尽管比化石 燃料更加优越,但不可能满足社会 的能源需求,生物燃料的能量转换 效率和经济性还存在疑问,因而称 现有生物燃料无法代替化石燃料。
另一种观点认为用玉米、大豆等 粮食作物制造生物燃料会引发粮食 危机。生物能源发展在一些国家的 迅速升温,引起了不少国家和地区 的忧虑,特别是在发展中国家,利 用生物资源开发生物能源是否引发 粮食危机问题成为焦点。
若大规模开发利用生物能资源,必须注意保 护生物多样性,保护自然风景区和环境敏感 区,同时还要注意控制废水和废气。
谢谢大家!
生物能的潜力
生物能的潜力:估计地球ห้องสมุดไป่ตู้每年植物光 合作用固定的碳达2x1011t,含能量达 3x1021J,因此每年通过光合作用贮存 在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当 于全世界每年耗能量的10倍。生物质 遍布世界各地,其蕴藏量极大,仅地球 上的植物,每年生产量就像当于目前人 类消耗矿物能的20倍,或相当于世界 现有人口食物能量的160倍。虽然不同 国家单位面积生物质的产量差异很大, 但地球上每个国家都有某种形式的生物 质,生物质能是热能的来源,为人类提 供了基本燃料。
生物能种类
世界上:生物质资源数量 庞大,形式繁多,其中包括 薪柴,农林作物,尤其是为 了生产能源而种植的能源作 物,农业和林业残剩物,食 品加工和林产品加工的下脚 料,城市固体废弃物,生活 污水和水生植物等等 中国:生物质资源主要是农 业废弃物及农林产品加工业 废弃物、薪柴、人畜粪便、 城镇生活垃圾等四个方面
生物能就目前利用现状举例:
薪柴:至今仍为许多发展中国家的重要能源,仍需依赖柴薪来满足大部分能量需 求.不过由于日益增加薪柴的需求,将导致林地日减,需适当规划与植林方可解 决这一问题。 农作物残渣:农作物残渣遗留於耕地上也有水土保持与土壤肥力固化的功能,因 此,农作物残渣不可毫无限制地供作能源转换。 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, 会产生甲烷和可供肥料使用之淤渣。若用小型厌氧消化糟,仅需三至四头牲畜 之的粪便即能满足发展中国家中小家庭每天能量的需要。 制糖作物:对具有广大未利用土地的国家而言,如将制糖作物转化成乙醇将可成 为一种极富潜力的生物能。制糖作物最大的优点,在於可直接发酵变成乙醇。 水生植物:如一些水生藻类,主要包括海洋生的马尾藻、巨藻、海带等,淡水生 的布袋草、浮萍、小球藻等。利用水生植物化成燃料也为增加能源供应方法之 一。 光合成微生物:如硫细菌、非硫细菌等等。 城市垃圾:将城市垃圾直接燃烧可产生热能,或是经过热解体处理而制成燃料使用。 城市污水:一般城市污水约含有0.02~0.03%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。
生物能的开发和利用具有巨大的潜力
下面的技术手段目前看来是最有前途: 一:直接燃烧生物质来产生热能、蒸 汽或电能。 利用能源作物生产液体燃料。目前 具有发展潜力的能源作物,包括:快 速成长作物树木、糖与淀粉作物(供 制造乙醇)、含有碳氧化的合作物、 草本作物、水生植物。 二:生产木炭和炭 生物质(热解)气化后用于电力生 产,如集成式生物质气化器和喷气式 蒸汽燃气轮机(BIG/STIG)联合发电 装置。 三:对农业废弃物、粪便、污水或城 市固体废物等进行厌氧消化,以生产 沼气和避免用错误的方法处置这些物 质,以免引起环境危害。
(1)植物仅能将极少量的太 阳能转化成有机物, (2)单位土地面的有机物能 量偏低, (3)缺乏适合栽种植物的土 地, (4)有机物的水分偏多 (50%~95%)
生物能-环境问题
生物质能是碳循环的一个环节。 光合作用将大气中的碳转化成有机 物质,而碳在死亡或被氧化后会再 以二氧化碳(CO2)的形式回归大气。 这循环相对的所需的时间较短,而 用作燃料的植物可以很快地不断地 重复种植替代。因此使用生物质能 作为燃料依然可以维持大气中碳含 量的水平。 虽然生物质能是一种可再生能源, 有时也被称为"碳中性"的能源,但还 是可能会助长全球暖化。这情况会发 生在碳中性平衡被破坏时,例如森林 开伐或都市化。使用生质燃料替代化 石燃料仍会排放一样多的CO2至大气 中。但用作燃料的生物质能还是被视 为是碳中性的,或者是温室气体的净 消耗者,因为可以抵销甲烷进入大气。 干燥的生物质能中含量约50%的碳早 已经进入碳循环中。在生物质能的生 命中会从大气吸收CO2,结束后再以 CO2和甲烷(CH4)的形式回归大气,而 这取决于它最后的结果。CH4最后会 再转化成CO2并完成碳循环的周期。 而化石燃料会将碳带离循环并储存起 来,直到再回归大气中,增加大气碳 循环的碳含量。
生物能
成员 :赵红燕 王蕾 阮海斌 张帆
生物能 Bio-energy
生物能是太阳能以化学能 形式贮存在生物中的一种 能量形式,一种以生物质 为载体的能量,它直接或 间接地来源于植物的光合 作用,在各种可再生能源 中,生物质是独特的,它 是贮存的太阳能,更是一 种唯一可再生的碳源,可 转化成常规的固态、液态 和气态燃料。
生物能-环境问题
生物剩余物的产生的能源会取代 化石燃料而让化石燃料的碳继续被 留着,也交换循环中包括生物残留 的CO2和CH4的混和气体还有大部 分的碳的组成。但因为缺乏借由生 物剩余物产生能量的应用,大部分 剩余物的碳还是以腐烂或燃烧的方 式回归大气。腐烂过程中大约会产 生50%的CH4,而燃烧会产生510%的CH4。发电厂会控制燃烧将 大部分的生物质能转换成CO2,因 为CH4是比CO2更强大的温室气体。 借由利用生物质能产生能量的处理 过程中将CH4转换成CO2能够大幅 的减缓温室效应。 目前再美国现有的生物质能发电 厂供应1700百万瓦,占全部约 0.5%的电力。减少了约1100万吨 的CO2和200万吨的CH4排放量。 而减少排放的CH4量所产生的温室 效应威力是减少排放的CO2的20 倍。生物质能生产能量所减少的排 放温室气体的效率是其他碳中性能 源生产技术的5倍。