生物质能的开发与利用

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生物质能的开发与利用研究

生物质能的开发与利用研究

生物质能的开发与利用研究生物质能,指的是由植物和动物等生物制成的能源。

随着全球能源问题的不断加剧和环境污染的严重程度不断加剧,生物质能作为一种清洁可再生能源备受关注。

在本文中,我们将对生物质能的开发与利用进行研究。

一、生物质能的种类生物质能包括固体生物质能、液态生物质能和气态生物质能。

其中,固体生物质能主要来自于森林等生态系统,如木材、植物秸秆等。

液态生物质能主要来自于作物、草等,如生物柴油、酒精燃料等。

气态生物质能则主要来自于废弃物、堆肥等,如沼气等。

二、生物质能的开发与利用生物质能的开发与利用是一个复杂的过程,需要涉及技术、政策、经济等多个领域。

主要包括以下几个方面:1.收集和处理生物质能生物质能的收集和处理是确保生物质能开发与利用成功的关键步骤。

在收集和处理过程中,需要考虑诸如收集方法、处理技术等相关因素。

收集方法:包括机械收集、手工收集和化学收集等方式。

机械收集适用于大规模的生物质能开发和收集;手工收集适用于小规模的收集和利用;化学收集则需要利用化学反应使生物质能转化为有用的能源。

处理技术:主要包括生物质能转换技术、生物质能提取技术等。

生物质能转换技术是将生物质能转换成各种能源的技术,包括发酵、燃烧、气化等;生物质能提取技术是从生物质能中提取出有用物质的技术,包括气液萃取、油脂提取等。

2.设计生物质能利用系统在生物质能利用系统设计中,需要考虑如何将生物质能转化为有用的产品,如电能、热能、生物柴油等。

在设计过程中,需要考虑如何增强能源转换效率、保证能源的稳定供应等问题。

同时还需要考虑如何充分发挥生物质能水平的优势,如可再生、清洁等。

3.生物质能的市场化和政策支持生物质能的市场化和政策支持是确保生物质能开发与利用成功的重要环节。

市场化可以促进生物质能的广泛应用,政策支持则可以提供生物质能发展所需的政策保障。

市场化:市场化可以促进生物质能的广泛应用,包括电力、热力、燃料和化肥等方面。

其中,发展以生物质能为基础的新型燃料等节能、环保产品,是市场化的一大方向。

生物质能的利用和开发新技术

生物质能的利用和开发新技术

生物质能的利用和开发新技术随着人类对能源需求的不断增长和环保意识的不断提高,生物质能成为目前备受关注和重视的一种能源。

生物质能是指利用生物质作为原料进行能源转换的过程,它可以是固体、液体或气态。

生物质能具有可再生的特点,不会像化石能源一样枯竭,同时也不会像化石能源那样产生大量的二氧化碳等有害气体,因此被广泛认为是一种非常可持续的能源形式。

本文将探讨生物质能的利用和开发新技术的相关话题。

一、生物质能的利用1. 生物质能的来源生物质能的来源非常广泛,可以来自于林木、农作物、植物废料和动物废料等。

其中,林木和农作物是最主要的生物质能来源。

林木可以生长在森林或人工林中,体积庞大,可以提供大量的木材、木屑和树皮等原料。

农作物可以生长在农田或大棚中,包括玉米、小麦、水稻等,可以提供丰富的种子、秸秆和根茎等原料。

植物废料和动物废料也可以作为生物质能,包括各种植物残渣、废弃的食品、畜禽粪便等。

2. 生物质能的利用方式生物质能可以通过多种方式进行利用,包括热能利用、化学工业利用和生物燃料利用等。

其中,热能利用是最为常见的利用方式,包括固体、液体和气体燃料的燃烧,可以产生热和电力。

化学工业利用则将生物质转换为化学品,例如乙醇、乙二醇、丙酮等。

生物燃料利用则是将生物质能转化为可再生的燃料,例如生物柴油、生物天然气等。

二、生物质能的开发新技术1. 生物质颗粒燃料技术生物质颗粒燃料技术是将生物质原料制成颗粒状的燃料进行利用的一种新技术。

制成颗粒状的生物质燃料,不仅易于储存和运输,而且燃烧效率高、排放量低。

这种技术在欧洲和北美等发达国家已经广泛应用,而在我国还处于初级阶段。

未来我国将加快生物质颗粒燃料技术的发展和应用,提高生物质燃料的利用效率和燃烧质量。

2. 生物质废物转化技术生物质废物转化技术是利用生物质废弃物进行资源化的一种新技术。

通过物理、化学、生物等多种手段,将生物质废弃物转化为有用的物质,例如生物柴油、乙醇等。

这种技术可以减少生物质废弃物对环境的污染,同时也可以提高生物质利用的效率,增加其经济价值。

生物质能的开发与利用

生物质能的开发与利用

生物质能的开发与利用随着全球环保意识的不断提高和对传统化石能源的限制,生物质能作为一种新型可再生能源已经越来越受到人们的关注。

生物质能是指由植物、动物和微生物等生物体生长和死亡过程中产生的所有有机物质。

这些有机物质可以被转化为能源,如热能、电能、生物柴油、生物甲醇等,具有广阔的应用前景。

本文将从生物质能的来源、开发利用及其未来发展方向等方面进行详细阐述。

一、生物质能的来源生物质能的来源多种多样,常见的有以下几种:1.木材和木质废弃物木材是指树干、树枝、树皮等植物部分,它们可以作为薪柴燃烧供暖或者用来生产木屑、木片等生物质燃料。

木质废弃物是指来自木制品生产或者家庭装修等产生的废弃物,如废木板、废纸、锯末等。

2.农作物和农业废弃物农作物包括粮食作物、油料作物、棉花、甘蔗等,它们可以通过农业林业废弃物资源化利用技术生产生物能源。

农业废弃物指农业生产过程中产生的废弃物,如秸秆、麦草、豆腐渣等。

3.城市垃圾和工业废弃物城市垃圾中的有些有机物质可以用来生产沼气,进而发电。

工业废弃物是指工业生产过程中产生的废弃物,如工业锅炉烟气、化工废水、冶金废渣等,它们可以用来生产生物燃料。

以上来源不仅存在于国内,也广泛存在于国际间。

例如,在欧洲和美国,木材及其产品、农作物和农业废弃物、城市垃圾和工业废弃物等都被作为生物能源的主要来源,实现了全面利用,分享了高效清洁能源带来的经济和环保效益。

二、生物质能的开发利用生物质能作为一种可再生能源,具有广泛的开发利用前景。

其开发利用主要包括生物质燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料和生物质电能几个方面。

1.生物质燃料生物质燃料是指利用生物质材料进行能量转化的燃料,主要包括木柴、木炭、木屑、木粉、木片等,广泛应用于家庭取暖、工业加热、热电联产等方面。

例如中国西南部的某地,传统的冬季取暖方式是采用薪柴烧火,为了改善燃烧的条件和环境卫生,当地政府推广了生物质燃料,并加大了生物质炉具的推广力度,有效地降低了对非可再生能源的依赖度,实现了可持续发展。

生物质能的利用与开发

生物质能的利用与开发

生物质能的利用与开发引言生物质能是指来自植物、动物和微生物的有机物质,在适当的条件下经过不同的转化过程可直接或间接利用的能源形式。

生物质能作为一种可再生能源,具有广泛的来源和丰富的储量,被认为是可持续发展能源的重要组成部分。

本文将探讨生物质能的利用与开发,包括生物质能的来源、转化技术和应用领域等方面。

生物质能的来源生物质能的来源主要包括植物、动物和微生物。

植物是最主要的生物质能来源,包括农作物、能源林、剩余物和能源植物等。

农作物如玉米、小麦、稻谷等可作为生物质能的原料,制成生物质颗粒燃料或生物质乙醇等。

能源林如杨树、柳树、桉树等能够快速生长的树种,其木材由于含有丰富的纤维素,可以被转化为生物质燃料、生物质发电和生物质液体燃料等。

剩余物如农作物秸秆、木材废料、果皮渣等可通过生物质能转化技术变废为宝,生产出有用的能源。

能源植物是指专门栽培的高产能生物质能源作物,如甘蔗、甜菜等,能够提供大量的生物质原料。

动物来源的生物质能主要是指畜禽粪便,如猪粪、牛粪、鸡粪等。

这些动物粪便中含有大量的有机物质,可以通过厌氧发酵过程转化为沼气,用作生物质能发电或直接作为替代天然气的能源。

微生物来源的生物质能主要是指微生物的代谢产物,如藻类可以生产出藻油,经过转化可以成为生物柴油等。

生物质能的转化技术生物质能的转化技术主要包括生物质气化、生物质液化、生物质发酵和生物质燃烧等。

生物质气化是将生物质在高温和压力条件下转化为可燃气体的过程。

气化产物主要是一氧化碳、氢气和甲烷等,可以用于发电、制热或合成化学品等。

生物质液化是将生物质转化为液体燃料的过程,包括生物质乙醇、生物柴油和生物原油等。

生物质发酵是利用微生物将生物质中的有机物质转化为酒精和酸的过程,酒精可以用作燃料或化学品的原料。

生物质燃烧是将生物质直接燃烧产生热能的过程,主要用于供热和发电。

生物质能的应用领域生物质能可以广泛应用于能源、化工、农业和环境保护等领域。

在能源领域,生物质能可以替代传统的化石能源,减少对化石燃料的依赖,降低碳排放量并减少环境污染。

生物质能的研究与开发利用

生物质能的研究与开发利用

生物质能的研究与开发利用1. 引言生物质能是指利用植物、动物或微生物等生物体的有机物质进行能源转化的一种能源形式。

在当前全球持续发展的能源需求背景下,生物质能具有广阔的发展前景。

本文将重点探讨生物质能的研究与开发利用。

2. 生物质能的来源生物质能主要来源于植物、动物和微生物等生物体。

植物是最主要的生物质能来源, 如木质、农作物秸秆和纤维等是人们常用的生物质材料。

动物的废弃物,如畜禽粪便等也包含丰富的有机物质,是可利用的生物质能资源。

另外,微生物如藻类等也可用于生物质能的开发。

3. 生物质能的转化技术生物质能的转化技术多种多样,包括生物化学方法、生物物理方法和热化学方法等。

生物化学方法是指通过微生物的酶作用,将生物质材料分解为简单的有机化合物,再转化为可用于生产能源的生物气体或生物醇等。

生物物理方法则是通过微生物进行直接发酵,产生生物燃料。

热化学方法是将生物质材料进行燃烧或气化,生成生物质发电、生物质燃气等。

4. 生物质能的优势生物质能具有多项优势。

首先,生物质能来源广泛,具有丰富的储备潜力。

其次,生物质能属于可再生能源,具有环保、可持续利用等特点。

此外,生物质能转化过程中产生的废弃物可以作为肥料或生活用水的处理剂等,具有降低环境污染的潜力。

5. 生物质能的应用领域生物质能的应用领域广泛。

首先,生物质能可用于发电,如生物质发电厂是一种常见的利用方式,通过燃烧或气化生物质材料,发电机转动产生电能。

其次,生物质能可用于生物燃料的生产与利用,包括生物柴油、生物乙醇等。

此外,生物质能还可应用于生物质热能的利用,如生物质热电联产技术可将生物质燃料转化为热能和电能。

另外,生物质能还可用于化学原料的生产,如生物质生物降解塑料等。

6. 生物质能的挑战与解决办法生物质能的研究与应用还存在一些挑战。

首先,生物质能的转化效率有待提高,目前仍然存在能源利用效率较低的问题。

其次,生物质能的原料供给和运输方面也需要解决,包括生物质能生产原料的质量控制、储存方式的优化及运输效率的提高等。

生物质能技术的开发和利用

生物质能技术的开发和利用

生物质能技术的开发和利用近年来,在能源日益紧张的形势下,人们开始寻找更为环保、可持续的能源替代品,其中生物质能成为了备受关注的一种。

生物质能是指以生物质为原料进行转化而得到的能源,包括生物质直接燃烧、生物质气化、生物质液化等几种转化方式。

这些技术的开发和利用有着重要的意义。

一、生物质直接燃烧技术生物质直接燃烧技术是将生物质原料直接进行燃烧或者在燃烧器中进行燃烧,从而使产生的热能可以用于加热、发电等领域。

该技术较为成熟,具有简便、效率高、安全等特点,大量应用于生活、工业和农业领域。

例如,我国在农村地区广泛采用生物质热水器,将秸秆、木屑等生物质燃烧产生的热能进行利用,为农村居民提供温水;工业领域则采用生物质锅炉,将棉秸、麦秸、锯末、废弃木材等作为燃料供暖或发电。

但生物质直接燃烧技术也存在诸多问题,如热效率不高、排放物对环境污染严重等。

二、生物质气化技术生物质气化技术是将生物质作为原料,在氧化剂的作用下进行气化反应,将原料转化为高热值的气体,再对气体进行洁净化和利用。

生物质气化技术具有很高的能量利用效率,且产生的气体中不含硫化物和氮化物等污染物质,极大地降低了环境污染。

此外,通过气化技术还可以将生物质燃料转换成可变质燃料,可以广泛应用于工业领域和供热领域,成为了生物质能技术中的重要发展方向。

三、生物质液化技术生物质液化技术是将生物质原料加入催化剂中,在高温高压的条件下进行反应,将生物质转化为油气和炭质等产品,进而进行化学加工和利用。

生物质液化技术可制备出各类液态燃料、化工原料及有机肥料等重要产品。

其中,生物质液体燃料因其清洁、可再生、低污染等特点越来越受到人们的重视,该技术正成为供汽油、柴油等传统燃料的新兴替代品。

技术优劣比较生物质气化技术较为复杂,但产气效果显著,操作选择范围更广,精确度较高;生物质直接燃烧技术操作简单,效率高,但排放污染物质较多;生物质液化技术液体燃料的产出比较大,但该技术由于催化剂成本等因素,较为昂贵。

生物质能资源的开发与利用

生物质能资源的开发与利用

生物质能资源的开发与利用第一章:引言生物质能源是指利用生物制品、植物残渣、农业余材等可再生资源,通过热化学转换过程,获得热、电、气等能源产品的技术。

以生物质能作为新能源,不仅可以促进能源结构的调整,也可以对环境的保护有显著的作用。

在当前资源紧缺、环境污染严重的情况下,加强生物质能资源的开发与利用是一项非常重要的任务。

第二章:生物质能资源的特点1. 可再生性生物质能是指来源于生物体的可再生能源,可以通过生物种植和生物废弃物的回收再生,具有可再生性,得以实现可持续发展。

2. 分散性生物质能分布广泛,可利用的资源大多数是分散在农村和城市周围的。

因此生物质能的利用需要解决资源的采集、运输、处理等问题,并建设适当的加工设施。

3. 多种化生物质能源是多种能源的混合体,包括固体(如木材、竹杆)、液体(如生物柴油,生物乙醇),还包括气态燃料(如沼气),这些能源具有多种化的特性。

4. 环保性生物质能始于生物体,归于自然,产生时不会污染环境。

生物质能的废弃物是可以循环利用的资源,生物淤泥和排放的废气基本上是环境中的天然物质。

第三章:生物质能资源的开发利用及存在的问题1. 生物质能资源的现状中国的生物质能资源较为丰富,目前主要通过生物质发电和生物质燃料开发利用。

其中,生物质发电的发展较快,已占到国内可再生能源的一定比例,生物质燃料则在其发展潜力很大,但在实际推广应用方面还存在一定的难度和问题。

2. 存在的问题目前,生物质能资源的开发与利用还存在着以下几个问题:(1)生物质能资源多为分散分布,资源采集和转运较为困难,加工设施建设、改造需要大量的资金投入;(2)生物质能的开发利用技术还不成熟,需要加强技术创新和研发,推动先进技术的应用,如微生物转化技术、高效气化技术等;(3)现阶段生物质能资源开发利用的市场尚未成熟,需要政府扶持和相关政策的出台;(4)生物质能资源的生产和利用还面临一定的技术和管理缺陷,在生产、运输和应用过程中容易出现质量问题或安全隐患。

生物质能的利用和开发

生物质能的利用和开发

生物质能的利用和开发随着世界能源消耗的不断增加,传统的化石能源已经越来越难以满足人们的需求。

因此,越来越多的科学家和研究人员开始寻找可替代的能源源,其中最具潜力的就是生物质能。

生物质能是指利用生物质(如农作物、木材、植物废弃物等)来生产能源的过程。

它是一种可再生能源,对环境的污染也比较小,因此备受研究人员和政府的青睐。

一、生物质能的种类生物质能可分为固体生物质能、液体生物质能和气体生物质能三种。

固体生物质能主要是指如木材、秸秆、植物纤维等物质,它经过挤压、压缩、干燥等一些处理过程后,可以用于发电和供热。

液体生物质能主要是指生物质大分子裂解后得到的液体燃料,如生物柴油、生物甲醇等。

气体生物质能主要是指由生物质采用生物发酵技术得到的气体燃料,如沼气、生物氢气等。

不同种类的生物质能,其适用的领域、需要的原料和技术条件也不同。

二、生物质能的利用价值1、有效利用农村废弃物农村废弃物和农作物秸秆等可以作为生物质能的原料,进行有效利用。

大量农废的清理和处理一直是农村环境保护的难点问题,而充分利用农村废弃物来发展生物质能,在解决污染问题的同时,还可以为当地提供清洁能源。

2、节约化石能源生物质能是一种可再生能源,它不仅减少了对化石能源的依赖,还有助于缓解因化石燃料的开采和使用所带来的环境和经济压力,可以为现代社会的可持续发展做出贡献。

3、丰富能源领域利用生物质能可以将废弃物变废为宝,转化成清洁能源供热、发电甚至是交通运输等领域,从而丰富了能源领域。

三、生物质能的应用领域1、生物质能发电生物质能发电是一种比较成熟的应用方式,主要是指利用固体生物质或液体生物质作为燃料,通过发电机将其转化为电能。

不仅可以大量减少温室气体和二氧化碳等污染物的排放,还可以应对能源的潜在短缺。

2、生物质能供热生物质能也可以用来供热。

在一些山区和偏远地区,生物质能供热已经成为主要的供暖方式,其使用过程中不会产生二氧化碳等有害气体,是一种环保、经济的供热方式。

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生物质能的开发与利用摘要:随着化石燃料的短缺和其使用时产生的污染问题的加剧,生物质能以其可再生、低污染、分布广泛等特点,日益受到世界各国的重视。

本篇论文从生物质能的概念入手,综合国内外对生物质能利用现状分析其优势、利用技术及开发研究前景。

21世纪被誉为是“生物能源时代”,是生物的世纪,是科学技术飞速发展新世纪。

可持续发展是当前经济发展的趋势所在,面对化石能源的枯竭和环境的污染,生物能源的开发利用为经济的可持续发展带来了曙光。

(一)新能源之生物质能研究背景当代社会使用最广泛的能源是煤炭、石油、天然气和水力,特别是石油和天然气的消耗量增长迅速,已占全世界能源消费总量的60%左右。

但是,石油和天然气的储量是有限的,许多专家预言,石油和天然气资源将在40年、最多50—60年内被耗尽,而煤炭资源虽然远比石油和天然气资源丰富,但是直接应用煤炭严重污染环境。

因此,为避免能源危机的出现,以化石能源为基础的常规能源系统正逐步持久的、多样化的、可以再生的新能源系统过渡。

我国自然资源总量排世界第七位,能源资源总量约4万亿吨标准煤,居世界第三位。

在能源领域面临的主要挑战是:(1)人均能源资源占有量不足,且分布不均;(2)人均能源消费量低,单位产值的能耗高;(3)能源构成以煤为主;(4)工业部门消耗能源占有很大的比重;(5)农村能源短缺,以生物质能为主;(6)从能源安全角度考虑,我国能源面临挑战;(7)能源品种结构不合理,优质能源供应不足;(8)能源工业技术水平有待进一步提高;(9)节能提效工作亟待加强等。

为此已出台的发展可再生能源的相关方钭政策、规章制度:1992年国务院批准的《中国环境发展十大对策》中明确提出,要“因地制宜地开发利用和推广大阳能、风能、地热能、生物质能等新能源”;连续在四个国家五年计划中将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目。

国家先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》和《可再生能源产业发展指导目录》、《生物产业发展“十一五”规划》,提出了生物质能发展的目标任务,明确了相关扶持政策。

科技部将生物柴油技术列入“十一五”国家863计划和国际科技合作计划。

在众多新能源中,生物质能拥有其独特的“至美”之处——既环保、安全。

可再生,在于它是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源。

如甜高粱,不仅可以通过能量转换替代化石液体燃料,保障能源安全,同时还能保障粮食安全,而且还能吸收二氧化碳,加工过程中无污染,原料得以物尽其用。

虽然现阶段生物能源的开发利用处于起步阶段,生物能源在整个能源结构中所占的比例还很小,但是其发展潜力不可估量。

(二)生物质能概论生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。

而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。

它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。

生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。

目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。

生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。

地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。

地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。

该能源的主要优势:1.生物燃料是唯一能大规模替代石油燃料的能源产品,而水能、风能、太阳能、核能及其他新能源只适用于发电和供热;2.原料上的多样性:可以利用作物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业的有机废水废渣、城市垃圾,还可利用低质土地种植各种各样的能源植物;3.产品上的多样性:能源产品有液态的生物乙醇和柴油,固态的原型和成型燃料,气态的沼气等多种能源产品。

既可以替代石油、煤炭和天然气,也可以供热和发电;4.生物燃料的“物质性”:可以像石油和煤炭那样生产塑料、纤维等各种材料以及化工原料等物质性的产品,形成庞大的生物化工生产体系,这是其他可再生能源和新能源不可能做到的;5.生物燃料的“可循环性”和“环保性”:生物燃料是在农林和城乡有机废弃物的无害化和资源化过程中生产出来的产品;生物燃料的全部生命物质均能进入地球的生物学循环,连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与地球的循环,做到零排放。

物质上的永续性、资源上的可循环性是一种现代的先进生产模式;6.生物燃料的“带动性”:生物燃料可以拓展农业生产领域,带动农村经济发展,增加农民收入;还能促进制造业、建筑业、汽车等行业发展;7.生物燃料具有对原油价格的“抑制性”等等。

生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。

根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。

生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。

我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。

随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。

(三)生物质能利用现状、利用技术(从国外、国内两方面)国外生物质能发展现状:国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度,实现了规模化产业经营,以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模,分别占该国一次能源消耗量的4%、16和10%。

在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦,单机容量达10~25兆瓦;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料。

巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。

美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程,年产酒精2500吨。

主要的利用技术:1)沼气技术:此技术主要是利用厌氧法处理禽畜粪便和高浓度有机废水,是发展较早的生物质能利用技术。

20世纪80年代以前,发展中国家主要发展沼气池技术,以农作物秸秆和禽畜粪便为原料生产沼气作为生活燃料。

发达国家一直以来则主要发展厌氧技术,以处理禽畜粪便、垃圾和高浓度有机废水。

目前,印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了处理禽畜粪便的大中型沼气应用示范工程。

2)热裂解气化技术:早在20世纪70年代,美国、日本、加拿大、欧共体等发达国家就开始了对生物质热裂解气化技术的研究与开发。

其中,流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、气化强度大等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。

3)液体燃料技术:生物质液体燃料开发是一项备受关注的技术,因为生物质液体燃料包括燃料乙醇、生物质液化油、生物柴油等,可以作为清洁燃料直接代替汽油等石油燃料。

4)压缩技术:生物质压缩技术可将固体农林废弃物压缩成型,制成可代替煤炭的压块燃料。

成型燃料主要应用于二个方面:一是进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;二是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。

国内生物质能发展现状:国家科委已连续在三个国家五年计划中将生物质能技术的研究与应用列为重点研究项目。

在此背景下,涌现出了一大批优秀的科研成果:2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料;中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。

2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。

主要利用技术:1)沼气技术:此技术是中国发展最早、较为普遍的生物质能源利用技术。

20世纪70年代,中国为解决农村能源短缺的问题,曾大力开发和推广户用沼气池技术。

在“九五”期间,应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列为科技攻关重点项目,现已取得预期的进展。

至今,中国已建成大中型沼气池3万多个,总容积超过137万m3,年产沼气5500万m3,仅100 m3以上规模的沼气工程就达630多处。

2)生物质气化技术:中国生物质气化技术近年有了长足的发展。

气化炉的形式从传统上吸式、下吸式发展到先进的快速流化床和双床系统等,应用上除了传统的供热之外,在农村家庭供气和气化发电上也取得了重大突破。

目前全国已建成农村气化站200多个,谷壳气化发电机组100多台套,气化利用技术的影响正在逐渐扩大。

3)固体和液体燃料技术:利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索与研究,主要研究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术。

此外,还重点对生物质压缩成型技术进行了科技攻关,引进国外先进机型,经消化、吸收,研制出各种类型的适合国情的生物质压缩成型机,用以生产棒状、块状或颗粒状生物质成型燃料。

“十五”期间,中国对植物油和生物质裂解油等代用燃料进行了初步试验研究,包括植物油理化特性、酯化改性工艺和柴油机燃烧性能等。

尽管今年来取得了一些成就,在我国现实的社会经济环境中,还存在一些消极因素制约着生物质能的发展和应用:1.市场环境和保障机制不够完善资源评价、技术标准、产品检测和认证等体系不完善;2.资源分散,收集手段落后,产业化进程缓慢;3.利用装备技术含量低;4.缺乏专门扶持生物质能源发展,鼓励生产和消费生物质能源的政策;5.生物质能源与农业、林业在资源使用上不协调等等。

(四)我国生物质能发展前景、研究方向生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程,满足农民富裕后对优质能源的迫切需求,同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。

由于中国地广人多,常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求,而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约,限制二氧化碳等温室气体排放,这对以煤炭为主的我国是很不利的。

因此,立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发新型装备既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。

今后生物质能的发展可重点考虑直接燃烧(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)、热化学转换和生物化学转换等3种途径:1)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;2)生物质的热化学转换: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;3)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。

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