生物质能源论文

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有关生物能源的论文范文

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求一篇有关生物能源的论文,大概5000字左右,是学生自己写的,在面对如此数量巨大的生物质资源,如何提高生物能源的开发利用水平也是一个科学性的问题.在化石能源仍为主要能源的时代,生物能源的开发技术也异常重要,因为化石能源是不可再生能源.以我国为例,国内大约有20亿亩荒山荒地可用于发展能源农业和能源林业,而且我国的产能微生物研究,生物转化研究,过程与设备研究等已趋成熟,石油替代产品的开发技术也具备进行大规模工业化生产的条件.因此,政府应适应形势发展的需要,制定生物能源的发展政策焉规划,合理利用各种手段来支持和推进生物能源的开发利用.应借鉴国外的成功经验,与我国的实际相结合,极大地推动生物能源的开发利用.21世纪是生物的世纪 21世纪是生物的世纪,是科学技术飞速发展的新世纪,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.生物能源作为可再生,污染极小的能源,具有无可比拟的优越性,必将为21世纪的经济发展和环境保护注入强大的推动力.关于生物能源的论文生物能源的开发利用一、什么是生物能源能源问题与一个国家的政治和经济生活密切相关。

由常规化石能源(煤炭、石油与天然气等)资源不足所导致的能源危机直接影响到经济发展速度,从而引发了各国的能源安全问题。

正是出于能源危机与生态环境恶化等问题迫使各国对能源结构进行战略性调整,大力发展可再生能源。

生物能源(又称绿色能源)作为最重要的可再生能源之一,是指从生物质得到的能源,也包括通过各种微生物转化和微生物采油等技术所获取的能源,其表现形式有热能、电能,以及各种生物燃料(Biofuel),如生物柴油(Bio-diesel)、生物乙醇(Bio-ethanol)、生物气体(Bio-gas)(又称沼气)、生物氢(Bio-hydrogen)等。

它是人类最早利用的能源。

古人钻木取火、伐薪烧炭,实际上就是在使用生物能源。

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。

化工专业毕业论文生物质能源的开发与利用

化工专业毕业论文生物质能源的开发与利用

化工专业毕业论文生物质能源的开发与利用生物质能源的开发与利用随着能源危机的严重性日益突显,生物质能源作为一种可再生且环保的替代能源逐渐成为关注的焦点。

化工专业是与能源相关性最强的学科之一,因此,在化工专业毕业论文中研究生物质能源的开发与利用问题是非常有意义的。

本文将就生物质能源开发的重要性、生物质能源的种类及利用方式、生物质能源开发中的困难和挑战等方面进行论述,旨在提供一些启示和建议。

1. 生物质能源开发的重要性生物质能源源自可再生的有机材料,如植物秸秆、木材、农作物残留物等,具有很高的可再生性和环保性。

相比传统的化石能源,生物质能源在减少温室气体排放、缓解能源供应紧张等方面具有巨大优势。

因此,开发和利用生物质能源对于实现可持续能源发展和生态文明建设具有重要意义。

2. 生物质能源的种类及利用方式生物质能源主要包括生物质固体燃料、生物质液体燃料和生物质气体燃料。

生物质固体燃料常用于火力发电、供热和家庭燃料等领域;生物质液体燃料被广泛应用于交通运输领域,如生物柴油和生物乙醇;生物质气体燃料则主要用于工业燃料和燃气发电。

除了能源利用,生物质还可以被转化为生物化工原料,如生物基聚合物、生物润滑油等,为化工行业提供可持续的替代品。

此外,生物质能源还可以通过生物炼制技术转化为高附加值的化学品,如生物平台化学品和生物基塑料等。

3. 生物质能源开发中的困难与挑战尽管生物质能源有着广阔的应用前景,但在开发利用过程中面临着一些困难和挑战。

首先,生物质能源的产量和品质不稳定,受到农作物季节性和生长环境等因素的影响,因此如何保证稳定供应是一个难题。

其次,生物质能源的生产过程需要消耗大量的水、土地和人力,这需要寻找合适的生产技术和管理模式,以降低生产成本和资源消耗。

此外,生物质燃烧和转化过程中产生的废气和废水对环境造成污染,如何处理废物和降低污染对于生物质能源的可持续发展至关重要。

4. 生物质能源开发与利用的前景和建议在生物质能源开发与利用的前景方面,可以采取多种策略和技术来增加生物质能源的产量和提高利用效率。

生物质能的利用_论文

生物质能的利用_论文

生物质能的利用班级:XXX 姓名:XXX 学号:XXX一、引言:1、研究背景:当前,高碳的化石能源主导了能源消耗的主体。

以煤、石油、天然气为主的化石能源在燃烧过程中,释放出了大量的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等有害气体,严重污染了大气环境,化石能源的燃烧也是造成温室效应、导致全球气候变暖的最直接原因。

基于此背景下,如何发展一种环保型的低碳能源已成为必然,在大力发展低碳经济的背景下,我国正发展生物质能产业来满足低碳的要求,生物质能不仅低碳而且环保,因此生物质能产业作为一种新兴的环保产业成为今后重点发展的产业。

发展生物质能不仅满足了低碳经济的要求,更是实现生物资源合理有效利用的途径。

2、研究目的:研究生物质能的原理及转化方法,了解生物质能的应用领域及国内外现状,充分掌握生物质能的应用前景及产业优势及其存在的现状,并且初步了解技术特点。

3、研究意义:生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。

有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。

因此可见,地球上生物质能的储备是十分丰富的,研究生物质能的利用,有利于改善我国乃至世界目前的能源结构,实现能源利用的多样化与可持续化,并且减少温室气体的排放,有利于发展低碳及循环经济。

4、重要性:生物质能作为一种低碳能源,其开发与利用对于解决农村贫困问题、农村环境问题和农村能源问题有至关重要的意义。

生物质能作为一种经济的可再生能源,既是缓解我国资源瓶颈,保证能源可持续利用以及实现能源安全的保障,也是减少环境污染、改善生态环境、实现《京都议定书》节能减排目标的重要途径,更是我国促进农村经济发展,解决三农问题,建立和谐社会的重要物质载体。

如果政府及其相关部门能够在政策和资金方面给予支持,生物质能与其他能源相比将具有很大的优势。

生物质能源课程结业论文

生物质能源课程结业论文

生物质能源课程结业论文SHENGWUZHINENGYUAN KECHENGJIEYELUNWEN学院:西南林业大学材料工程学院专业:生物质能源与材料工程姓名:卢宇晗学号:20151113015教师:郑志锋静电纺丝法制备木质素基碳纤维卢宇晗摘要:碳纤维材料是一种性能优异的、相对较新的多功能型材料,现在市场上最多的碳纤维材料多是以石油基或是沥青基为前体的,但随着石油能源危机与环境保护意识的日益崛起,碳纤维材料不得不寻找新的前体来保证它的供应。

木质素,一种天然的可再生的有机材料出现在人们的视野。

木质素基碳纤维的出现,不仅解决了能源短缺的问题,同时也符合可持续性地绿色发展的社会需求。

目前对于碳纤维的制备方法以熔融纺丝为主,干法纺丝等为辅,但缺少对于静电纺丝方法制备碳纤维的系统性研究,所以本文除了对木质素基碳纤维的概述外,还对静电纺丝方法制备碳纤维做一个总体的了解。

关键字:木质素基碳纤维,静电纺丝法Preparation of lignin based carbon fibers by electrospinningYuhan LuAbstract: Carbon fiber material is a kind of superior performance and new type of multifunctional material,at present,most of the carbon fiber materials in the market are based on petroleum base or asphalt base,but with the rising of oil energy crisis and environmental protection consciousness,carbon fiber material has to look for new precursors to ensure its supply . Lignin, a natural and renewable organic material that appears in people's field of vision . The emergence of lignin based carbon fiber, not only solve the problem of energy shortage, but also in line with the social needs of sustainable green development . At present,the preparation method of carbon fiber is mainly based on melt spinning,dry spinning,and so on . But the study on Preparation of carbon fibers by electrospinning method was very seldom . So this paper not only on an overview of the lignin based carbon fibers,but a general understanding of the electrospinning method preparing carbon fiber.Key words: Lignin, Carbon fiber, Lignin based carbon fiber, electrospinning引言碳纤维(Carbon Fibre)是一种含碳量在95%以上的、具有高拉伸强度和拉伸模量的、相对较新的轻质材料,由于其产品的高端性,最初只在航空航天工业上使用[1]。

以农林废弃物为原料生产生物质能源技术应用前景论文

以农林废弃物为原料生产生物质能源技术应用前景论文

以农林废弃物为原料生产生物质能源技术的应用前景摘要:近年来中国经济快速增长,但同时带来能源困局。

笔者介绍了生物质能、我国农林废弃物情况,以及利用农林废弃物生产生物质能的相关技术,认为中国利用农林废弃物生产生物能前景广阔。

关建词:能源生物质能农林废弃物1 中国能源现状2010年8月中国国家能源局和国家统计局联合声明称,中国2009年能源消费折合成标准油为21.46亿吨,能源消费总量比美国少2亿多吨标准油(根据美国能源信息署数据,美国去年能源消费总量为23.82亿吨标准油),仍是世界第二大能源消费国。

此外国际能源署的数据显示,中国能源消费量自2000年以来已经翻倍,而美国则略有下降。

随着人口和经济的持续增长,社会经济的发展对能源的依赖越来越来越强,我国能源消费量也在不断增长,这是不争的事实,能源消耗形势不容乐观。

我国的能源结构也不合理。

目前我国的能源消耗高度依赖煤炭,现在将来都会是我国能源消耗的主力。

2010年,全国原煤产量完成32.4亿吨,同比增长8.9%。

其次是石油。

中国在2010年进口的原油数量比2009年增加了17.5%,达到了创纪录的479万桶的日进口量,预计到2020年,我国石油资源需求将达到3.6亿吨,净进口量将突破2亿吨。

近些年来,我国经济快速发展,能源消耗量日益增加,进口依赖程度日益加大,这使我国能源安全面临巨大危胁,势必将对我国能源供应安全造成一定的负面影响,成为长期制约我国国民经济发展和社会进步的主要障碍之一。

2 生物质能源生物质能源是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,最有可能成为21世纪主要的新能源之一。

据估计,植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍;而作为能源的利用量还不到其总量的l%。

这些未加以利用的生物质,为完成自然界的碳循环,其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放,回到自然界中。

事实上,生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15亿以上的人口以生物质作为生活能源。

生物质能源论文

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发展生物质能源对现代工业发展的意义及技术现状李宁宁(冶能院动力092班学号200910505242)摘要:随着全球能源的紧缺和化石燃料使用带来的环境污染的加剧,生物质能源作为可替代化石能源的可再生能源之一.其使用范围越来越广泛。

生物质能源作为一种清洁的能源,为现代工业对能源短缺问题的解决开辟了一条新的道路的同时也面临着技术等一系列问题。

本文简单阐述了我国现代工业能源需求和各国对生物质能源的认识,并简单介绍了当今生物质能源技术开发现状以及发达、发展中国家技术发展情况,指出了发展生物质能源存在的问题,提出了相关解决对策。

关键字:生物质能源现代工业发展需求技术开发现状问题及对策1. 引言生物质能是太阳能以化学能形式储藏在生物中的一种能量,它直接或问接地来源于植物的光合作用。

在各种新能源中,生物质能是唯一可再生的碳源,并能转化为固态、液态、气态燃料。

生物质能遍布世界各地,每年聚集的生物质能相当于人类消耗的化石能源的20倍,或者说,相当于世界现有人口食物能量的160倍。

生物质能源是对相关植物提取和加工后生产出的一种可替代化石能源的燃料性物质。

生物质能源因其清洁、可再生性而倍受世界各国的普遍重视,利用生物质原材料生产乙醇、甲醇、柴油等液体燃料,已成为全球新能源发展的重要途径之一。

[1]在目前世界的能源消耗中,生物质能耗占世界总能耗的14% ,仅次于石油、煤炭和天然气,位居第4位。

而在发展中国家,生物质能耗占有较大比重达到50%以上。

[2]生物质能具有许多优点:①生物质能资源分布十分广泛.远比石油丰富,且可不断再生;②从生物质能资源中提取或转化得到的能源载体更具有市场竞争力;③开发生物质能源资源,可以促进经济发展,提高就业机会,具有经济与社会双重效益;④在贫瘠或被侵蚀的土地上种植能源作物或植被,可以改良土壤、改善生态环境、提高土地的利用程度;⑤城市内燃机车辆使用从生物质资源提取或生产出的甲醇、液态氢,有利于环境保护。

新能源及生物质能论文

新能源及生物质能论文

新能源发电技术学院:电子信息学院专业:电气工程及其自动化学号:序论生物质新能源是指通il生物资瀾生产的宓料乙醇利生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能温开发利用的重要方向。

受世界石油资源、价格、坏保和全球气候变化的影响,20 世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。

中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。

美国科学家最新的研究成果显示,作为目前应用最广泛的两种生物燃料,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。

研究人员发现,即使美国种植的所有玉米和大豆那用干生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12% 和柴油需求的6%o而玉米和大豆首先要满足粮食、飼料和其他经济需求,不可能那用来生产生物燃料。

在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建投离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸杆在实际应用中的途径与意义。

而生物质能作为一种无污染,效益髙的新性能温,生物质新能源大有可为。

新能源与生物质能通过新能温一生物质能的枫述,初步展示其性质特点。

同时,结合当提出了JI点对策。

当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸杆在实际应用中的途径与意义。

而生物质能作为一种无污染,效益髙的新性能瀾,通11査网相关文献了解到其发展过程中存在的主要冋題进行分析研究,进而生物质能,新农村建设,秸杆应用,现状分析生物质而所谓生物质能(biomass energy),就是太阳能以化学能形式t存在生物质中的能量形式,即以生物质为教体的能量。

它直接或同接地来温于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、浪态和气态燃料,取之不尽、用之不琳,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳温依据来温的不同,可以將适合干能源利用的生物质分为林业资温、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

生物质能源的利用及研究进展

生物质能源的利用及研究进展

生物质能源的利用及研究进展【摘要】化石能源的日益紧缺及其衍生的环境污染问题越来越严重。

生物质能源的开发和应用,因其可再生性和环保性,越来越受到人们的重视。

本文首先介绍了生物质能源相关的基础知识,然后综述了生物乙醇与生物柴油的发展情况,并展望了生物质能源的发展趋势。

随着全球经济的发展,人们对能源的依赖程度逐渐增加,需求与日俱增,目前作为能源主要载体的化石燃料面临枯竭,油价飞涨,压力突出。

消耗化石能源引起的污染越来越严重,不利于环保要求,必须寻求清洁、安全、可靠、可持续发展的新能源体系,从而保护自然资源和生态环境。

生物质能源是可再生能源的重要构成部分,具有产业化和规模化发展趋势,也是传统化石能源的替代品,在未来的能源结构优化中占据重要地位,各国政府无不关注,并积极引导相关专家从事生物质能源新技术的开发研究。

一、生物质能源生物质能源是指通过植物光合作用,将太阳能转化为植物体内的化学能。

生物质能源作为一种可再生能源,它的开发利用可为解决当前全球变暖、化石能源成本飞涨和环境污染等重大问题提供新的途径。

(一)生物质能源的特点。

1.可再生性。

可再生能源,储备多,获取方便,具有天然的自我再生功能,可以保证能源长久持续的使用。

排放有突出作用,有助于减缓温室效应,2.环保性。

利用生物质能源对降低CO2并且在转化过程的同时减少硫化物、氮化物和粉尘等的排放。

3.兼容性。

可直接使用,也可以利用转化工艺作为二次能源使用。

生物质可以通过生物,化学和物理方法转换成生物能源。

4.缺点。

生物质分布不集中、单位体积内的能量低、低发热量和种类多而杂等。

(二)生物质能源的主要来源。

目前,主要的生物质能源来源如作物秸秆、林场枝叶废弃物、畜牧粪便等非粮物质。

但长久以来,人们对生物质资源中的固体废弃物常用堆肥、填埋、焚烧等方式处理,导致废物处理时间久,污染土壤和水资源;虽然焚烧法的热值高,可是成本高,而且易污染大气。

因此若是能够高效利用这些废弃物来生产新能源物质可以增加产业利润,还可以解决环境污染的问题。

生物质能论文

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黑龙江省生物质能源开发可行性及前景摘要生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。

本文以肇东市为例,对肇东市的生物质发电项目进行可行性论证,进而探讨黑龙江省生物质能源开发前景。

关键词:生物质;黑龙江省;肇东市;开发前景Biomass energy development feasibility ofHeilongjiang province and its prospectsabstractBiomass energy has been to the survival of humans important energy, it is second only to coal, oil and natural gas and energy consumption is the fourth in the whole of the energy, energy system occupies an important position. In this paper, the ZhaoDong city as an example, the ZhaoDong city biomass power generation of project feasibility of heilongjiang province, and then discusses the biomass energy development prospects.Keyword: Biomass; Heilongjiang province; ZhaoDong city; Development prospects一、课题背景当前,我国能源供应过分依赖煤炭等一次能源,煤电占全国电力的70%以上,但我国煤炭资源储备人均占有量低,煤炭资源人均相对匮缺,且我国产能、储能地域与主要用能地域之间距离过远,造成运力(输能)负担过重和损耗增加,煤炭供应紧缺,能源利用率较低。

生物质论文

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生物燃料课程论文专业:热能与动力工程班级:09106501学号:0910650106学生姓名:卢兴旺2012年4月13日生物质气化发电技术摘要:世界经济的现代化,得益于化石能源,如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。

因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。

然而,由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。

化石能源与原料链条的中断,必将导致世界经济危机和冲突的加剧,最终葬送现代市场经济。

事实上,近10年来,中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的重新配置与分配而引发。

这种军事冲突,今后还将更猛烈、更频繁;在国内,也可能出现由于能源基地工人下岗而引发的许多新的矛盾和冲突。

所以,生物质能源的利用和开-发显得格外重要。

世界生物质能源丰富,如果用生物质气化技术发电,技能缓解目前能源危机情况,也能减少化石能源给环境的污染,可谓一举两得。

关键词:能源;经济;生物质;环境1 生物质气化发电技术的意义我国是农业大国,每年稻谷产量达2亿吨,谷壳数量约4000万吨/年。

目前国内对谷壳的利用仍以作饲料填料为主。

但由于谷壳本身没有营养价值,很多饲料已不再采用谷壳作为原料。

这样,在主要的产粮区和大米加工厂,大量的谷壳没有利用,甚至成为废料污染环境,其出路成为大米加工厂的负担。

谷壳发气化电站有很好的环境效益。

以1MW的生产规模为例,在设计条件下,每年可处理达1.2万吨谷壳废物,作为最直接的效果之一,每年可减小CO2的排放约1万吨。

与燃煤相比较,谷壳气化发电不会或很少产生诸如NOX和SO2等大气污染物,从长远的观点来说,应用清洁的生物质气化发电技术所带来的经济和环保效果将会是非常明显的。

2 基本原理生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。

它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点,又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点,所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。

生物质能源论文

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生物质能源综述摘要:生物质能源作为一种能够进行物质生产的可再生能源正日益受到世界各国的青睐和重视,发展生物质能源对于缓解能源危机、保护国家安全等都有着极其重要的意义,从生物质能源的概念入手,综述和探讨了国内外生物质能源的发展状况,展望了中国生物质能源开发的广阔前景,并进一步提出了生物质能源今后发展的方向与措施。

关键词:生物质能源;开发;利用Abstract: Aiming at the grave significance of biomass energy to economic development,this paper, starting from the concept of biomass energy,synthesized and discussed the national and international development,reviewed the expansive foreground,and brought forward the orientation and measures for the future development in the end.Key words: biomass energy;exploitation;utilization0 前言20世纪70年代以来,面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化,世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。

改革开放以后,中国也逐步迈上了发展生物质能源的轨道。

进入21世纪,谁能把握住生物质能源开发利用的先机,谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。

因此,应该提高对发展生物质能源重要性的认识,为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。

1 生物质能源的概念生物质是一种通过大气,水,大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。

生物质如果没有通过能源或物质方式被利用,将被微生物分解成水,二氧化碳以及热能散发掉。

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。

【精品论文】生物质能源转化技术与应用Ⅰ

【精品论文】生物质能源转化技术与应用Ⅰ

第4l卷第3期2007年5月生物质化学工程BiomassChemicalEngineeringV01.4lNo.3May2007生物质能源转化技术与应用(I)蒋剑春(中国林业科学研究院林产化学工业研究所;国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,江苏南京210042)摘要:生物质能源是唯一可再生、可替代化石能源转化成液态和气态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。

随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。

本文综述了我国年可获得生物质资源量达到3.14亿吨煤当量,其中秸秆和薪材分别占54%和36%;现有180多亿吨林木生物质资源量、8一lO亿吨可获得量和3亿吨可作为能源的利用量。

生物质能转化利用的主要途径是:热化学高效转化利用的热解气化发电(供热、供气)、快速热解制备液体燃料和生物质气化合成液体燃料,以及生物化学转化技术等。

同时,论述了目前已经进行的生物质研究开发技术和产业化利用进展。

关键词:生物质能源;热化学;热解;气化发电;生物柴油中图分类号:TQ91;TQ517文献标识码:A文章编号:1673—5854(2007)03—0059—07ConversionTechnologyandUtilizationofBiomassEnergy(I)JIANGJian—chun(InstituteofChemicalIndustryofForestProducts,CAF;KeyandOpenLab.onForestChemicalEngineering,SFA,Nanjing210042,China)Abstract:BiomassisthesolerenewablecarbontIlatbetransferredintoliquidandgasfuelsaswellasotherchemi—eals.Asthefossilenergywillbeexhaustive,humanspaymoreattentiontotheproblemsofglobalenvironment.Manyscholarsandresearchersinwoddhavebeenfocusingtheresearchanddevelopmentofbiomassenergytosubstituteforfossilenergy.Theannumavailablebiomassis3.14hundredmilliontee.54%ofwhichisstrawand36%ofwhichisfirewoodinChina.Nowtheremorethan180hundredmilliontonsoftotalforestrybiomassresource。

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化工导论结课论文学院化工学院专业化学工程与工艺六班年级2015级姓名王健指导教师唐韶坤2016 年1月15日生物质能源的产生与发展前景王健化工六班(3015207172)摘要:随着能源危机及温室气体减排呼声的日益高涨,寻找替代性清洁能源就成为化解能源危机和温室效应的最佳策略。

主要发达国家的技术专家和决策者都非常重视生物质能产业的开发。

近年来,生物质能源呈现出新的特点。

分析追踪这些新趋势和新特点,不仅有助于我们理解生物质能产业创新的规律,理性地制定生物质能产业发展战略,而且有助于我们把握生物质能产业创新的社会约束条件,科学利用并发展生物质能源,实现经济的可持续发展。

关键词:生物质能源可持续发展循环经济技术1生物质能源的定义所谓生物质能源,生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量,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、液态和气态燃料的能源。

是一种对环境友好的可再生资源,如燃料乙醇、生物柴油、沼气等。

生物质产业近些年来在我国的发展即是农业新功能(提供生物质能源)的一个具体体现,同时也被寄予“现代农业新的增长点”的厚望,发展生物质产业已成为我国加快现代农业建设、发展农村循环经济的重大举措。

2生物质能源的产生2.1生物质资源丰富中国发展生物能源产业有着巨大的资源潜力。

中国人口多,虽然可作为生物能源的粮食、油料资源很少,但是可作为生物能源的生物质资源有着巨大的潜力。

有很多秸秆尚未利用,同时森林等资源也可以进行开发。

现有可供开发的生物质能源至少能达4.5亿吨标煤,同时还有约1.33亿公顷宜农宜林荒山荒地,发展生物能源产业,利用农林废弃物,开发宜林荒地,将会极大地促进中国生物质资源开发利用,促进我国经济的转型。

2.2市场需求旺盛随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,市场对于可再生能源的需求量将会越来越大,生物质能源的市场前景十分诱人。

1)国家对于能源的需求要求生物质能源产业加快发展。

以生物液体燃料乙醇和生物柴油为例:在未来几年,中国对石油进口依赖度加深、国际石油价格进入高价时代等大背景下,国内燃料乙醇产能扩大已经成为不可阻挡的趋势,燃料乙醇的利润空间也在逐渐上升,相关技术也日臻成熟。

同时,中国生物柴油的发展潜力也相当大。

生物柴油装置的原料需求,废弃动植物油回收每年可生产约200万吨生物柴油。

近年来,中国相继建成了许多年产量过万吨的生物柴油厂。

2)生态型经济社会发展需要生物质能源。

随着国家和社会对于生态环境保护的逐步重视以及对循环经济的大力要求,生态型能源也将会越来越受欢迎。

如用燃料乙醇、生物柴油来替代或部分替代常规汽油或柴油,可大幅度减少汽车有害尾气排放量,提高空气质量,减少雾霾天数。

为改善农村的生产、生活环境,提高农民的生活质量,以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物和环境污染物为原料,生产生物质可燃气等作为他们的生活能源,一举改变原来直接燃用秸秆薪柴的炊事取暖局面,起到既办实事又赚效益的功效。

3生物能源转换3.1.1生物燃料乙醇燃料乙醇指以生物物质为原料通过生物发酵等途径获得的可作为燃料用的乙醇。

燃料乙醇经变性后与汽油按一定比例混合可制车用乙醇汽油。

燃料乙醇生产技术主要有第一代和第二代两种。

第一代燃料乙醇技术是以糖质和淀粉质作物为原料生产乙醇。

其工艺流程一般分为五个阶段,即液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水。

第二代燃料乙醇技术是以木质纤维素质为原料生产乙醇。

与第一代技术相比,第二代燃料乙醇技术首先要进行预处理,即脱去木质素,增加原料的疏松性以增加各种酶与纤维素的接触,提高酶效率。

待原料分解为可发酵糖类后,再进入发酵、蒸馏和脱水。

第二代燃料乙醇技术中,秸秆是首先被人们考虑的材料。

在中国古代,就有利用秸秆制沼气的记录。

近年来,由于玉米等传统制备燃料乙醇的粮食作物日益短缺,而以木薯为作物开发的技术还尚未成熟,因此,人类便把研究的目光投向了秸秆。

通过微生物发酵技术,将秸秆发酵转换成燃料乙醇3.1.2生物柴油所谓生物柴油,是指利用各类动植物油脂为原料,与醇类物质经过交脂化反应改性,使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。

花生、油菜籽等油料作物,以及动物油脂、废弃油渣等都可以用来炼制生物柴油。

欧盟生物柴油80%的原料为双低菜籽油(低硫甙、低芥酸)。

美国、巴西主要是大豆,我国主要是以木本油料、废弃油脂和微藻油脂为原料。

我国在内蒙古开展了微藻固碳生物能源示范项目,同时,已在四川、贵州、海南启动小油桐生物柴油产业化示范项目。

近年来,我国开发的微藻生物柴油技术凭借周期短、见效快、产率高、占地面积小等独特的优势,逐渐引起了世界各国的兴趣,正逐步引导生物柴油领域的新革命。

3.2致密成型生物质固化成型燃料是将作物秸秆、稻壳、木屑等农林废弃物粉碎后,送入成型器械中,在外力作用下,压缩成需要的形状。

然后,作燃料直接燃烧,也可进一步加工,形成生物炭。

目前,我国研究和开发出的生物质固化成型机也已应用于生产,取得了良好的口碑。

生产的致密成型燃料,也已应用于取暖和小型锅炉。

经测定,该种燃料排放的污染物低于煤炭,是一种高效、洁净,同时还很安全的可再生能源。

3.3生物质裂解与干馏生物质热裂解(又称热解或裂解),通常是指在无氧环境下,生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程,是生物质能的一种重要利用形式。

采用氧气或氧气一水蒸汽作为气化剂的工业中热值煤气发生工艺仍在进行研究。

固体热载体循环生物质热解气化的示范工程正在运转。

气化方面的研究重点在焦油的催化裂解、煤气高温除尘、联合循环发电等方面。

生物质热裂解技术是目前世界上生物质能研究的前沿技术之一。

该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等废弃物为主的生物质转化为高品质的代用液体燃料(生物油),其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧,而且可通过进一步改进加工使液体燃料的品质接近于柴油或汽油等常规动力燃料的品质,甚至可以实现对柴油或汽油的替代。

此外,还可以从中提取具有商业价值的化工产品。

相比于常规的化石燃料,生物油因其所含的硫、氮等有害成分几乎没有,可视为21世纪的绿色环保燃料。

3.4生物质气化及发电我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。

目前用于木材和省农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近900处,年生产生物质燃气2,400万立方米。

兆瓦级生物质气化发电系统已经推广应用20多套,目前,国能生物号称是全球最大,产业链最完整的生物质直燃发电投资、建设、运营一体化公司。

其投资的第一个国家级生物质发电示范项目国能单县生物发电项目于2006年12月1日投产。

目前已建设了40多家生物质发电厂,其中24家已投入运营,总装机容量达到100万千瓦,累计发电约100亿千瓦时。

此外,国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业也纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。

截至2007年底,国家和各省发改委已核准项目87个,总装机规模220万千瓦。

全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个,在建项目30多个。

可以看出,中国生物质发电产业的发展正在渐入佳境。

4我国生物质能技术发展现状与问题我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视,国家几位主要领导人曾多次批示和指示加强农作物秸秆的能源利用。

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。

在国家的号召下,涌现出一大批优秀的科研成果和成功的应用范例,取得了可观的社会效益和经济效益。

同时,我国已形成一支高水平的科研队伍,包括国内有名的科研院所和大专院校:拥有一批热心从事生物质能源技术的专家学者。

在科研院所,还有很多生物质能源新技术正走出实验室,进入市场。

此外,我国正逐年增加对生物质能源技术的投资,加大对生物质能源技术的支持。

(1)我国生物质能源取得的成果我国的生物质资源十分丰富。

每年农作物秸秆产量6亿吨以上,禽畜粪便总资源干物质数量约1.4亿吨,其中可发展沼气工程的规模化养殖场粪便干物质约4000万吨。

从“六五”以来,我国先后对禽畜粪便厌氧消化、农作物秸秆热解气化、致密成型等技术进行了攻关研究和开发,已经取得了一定成绩。

在厌氧消化技术方面,目前国内处理有机废弃物的沼气工程已有600多处,总池容20万立方米,年产沼气1亿立方米左右。

经过10多年的研究开发,厌氧消化工艺技术已取得了较大进展。

另外,以生物质能利用技术为核心的综合利用技术模式由于其明显的经济和社会效益而得到快速发展,这也成为中国生物质能利用的特色,如“四位一体”模式,“能源环境工程”等。

所谓“四位一体”就是一种综合利用太阳能和生物质能发展农村经济的模式,其内容是在温室的一端建地下沼气池,池上建猪舍、厕所。

在一个系统内既提供能源,又生产优质农产品。

“能源环境工程”技术是在原大中型沼气工程基础上发展起来的多功能、多效益的综合工程技术,既能有效解决规模化养殖场的粪便污染问题,又有良好的能源、经济和社会效益。

其特点是粪便经固液分离后液体部分进行厌氧发酵产生沼气,厌氧消化液和渣经处理后成为商品化的肥料和饲料。

华中科技大学机械学院教授肖波将秸秆制成“微米燃料”,利用粉尘爆炸的原理,将秸秆处理成微米级的粉末,放进燃烧装置中能达到1400多度的高温,相当于石化能源燃烧的温度,从而解决了秸秆作为燃料的低效率问题,可大大拓宽秸秆工业化利用范围。

(2)我国生物质能源技术的不足:a.新技术开发不力,利用技术单一。

我国早期的生物质利用主要集中在沼气利用上,近年逐渐重视热解气化技术的开发应用,也取得了一定突破,但其他技术开展却非常缓慢。

b.由于资源分散,收集手段落后,我国的生物质能利用工程的规模很小;为降低投资,大多数工程采用简单工艺和简陋设备,设备利用率低,转换效率低下,难以形成较高的收益,同时由于设备质量不过关,甚至会引发安全问题。

c.相对科研内容来说,投入过少,使得研究的技术含量低,多为低水平重复研究,最终未能解决一些关键技术。

(3)在我国现实的社会经济环境中,还存在一些消极因素制约或阻碍着生物质能利用技术的发展、推广和应用,主要表现为:a.在现行能源价格条件下,生物质能源产品缺乏市场竞争能力,投资回报率低,投资者很难获得较高收益,而销售价格高又降低了消费者的积极性。

b.技术标准未规范,市场管理混乱。

在秸秆气化供气与沼气工程开发上,由于未有合适的技术标准和严格的技术监督,很多未具备技术力量的单位和个人参与了沼气工程开发与生产,引起项目技术不过关,达不到预期目标,甚至带来安全问题,这给今后开展生物质利用工作带来很大的负面影响,也降低了人们对生物质能源安全性的信赖程度。

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