生物质能源对现代生活的影响

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生物质能源对现代生活的影响精

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生物质能源对现代生活的影响精首先,生物质能源有助于减少对化石燃料的依赖。

随着全球能源需求的不断增长,化石燃料的有限供应成为了一个严重的问题。

而生物质能源通过利用植物、动物等生物质材料,可以取代传统的化石燃料,如煤炭、石油和天然气,用于发电、加热和运输等领域。

这对于减少化石燃料的消耗,缓解能源紧张问题具有重要意义。

其次,生物质能源减少了温室气体的排放。

与化石燃料相比,生物质能源释放的CO2总量相对较低,并且可以实现零排放。

因为植物在生长过程中吸收了大量的二氧化碳,在生物质能源的生产和使用过程中,释放的二氧化碳可以通过新的生物质材料吸收和利用。

这种循环过程可以帮助减缓全球变暖和气候变化的趋势,对环境保护非常重要。

生物质能源也推动了可持续发展。

生物质能源的生产和利用过程中,可以实现资源的循环利用。

例如利用农作物废弃物和森林剩余物作为原料生产生物质能源,可以最大限度地减少资源的浪费。

此外,生物质能源产业的发展还可以促进农村经济的发展和农民的增收,同时带动了相关产业链的发展,对国家和地区的经济社会可持续发展起到了积极的推动作用。

最后,生物质能源对能源安全产生了积极的影响。

传统的化石燃料主要依赖进口,容易受到国际市场价格的波动和供应不稳定的影响。

相比之下,生物质能源可以在本地生产和利用,降低了对进口能源的依赖,减少了能源安全的风险。

这对于提升国家的能源安全水平,增强国家的能源自主可持续发展能力非常重要。

综上所述,生物质能源对现代生活的影响是多方面的。

它减少了对化石燃料的依赖,减少了温室气体的排放,推动了可持续发展,提升了能源安全水平。

在未来的发展中,我们应该进一步加大对生物质能源研发和利用的力度,实现能源的可持续利用和环境的可持续发展。

生物质能的研究与应用

生物质能的研究与应用

生物质能的研究与应用生物质能是指由生物物质转化的能量,例如植物、动物、微生物等有机物可以被转化成各种可利用的能量形式,如热能、电能等。

在当今世界上,对于环境保护和经济发展来说,生物质能的研究和应用具有重要的意义。

一、生物质能的来源生物质能的来源极其广泛,它可以来自于作物、木材、废物、纤维、生物素、动物的粪便和屠宰剩余物等其他生物类原料。

因为这些原料的种类非常丰富,所以可以找到很多不同的生物质能发电方法。

二、生物质能发电方法生物质能发电的常见方法有依靠微生物酶处理有机物的生物反应器、直接燃烧生物质物料、气化和裂解等。

1. 生物反应器。

不同类型的生物反应器有不同的原理,基于某些学科的理论建立起来,可以为反应器池中的微生物提供可消化原料的环境。

微生物会把原料消化成有机物和水。

发酵反应及碳酸化部位的水分会形成二氧化碳和水。

在理论上,可以预测用固体有机物生产的二氧化碳会超过用化石燃料发电的二氧化碳产生量。

从而,生物质发电对消除温室气体带来的影响具有重要作用。

2. 直接燃烧。

直接燃烧生物质物料是最常见的生物质发电方式之一。

燃烧生物质可以产生热能,热能可用于生成蒸汽,并且可以转化为发电机的电能。

3. 气化。

气化生物质也是生物质发电的主要方法之一。

这种方法依靠高温气化反应,将固体物质转化为气体,气体可以直接蒸发的蒸汽进行发电。

4. 裂解。

裂解可以将高密度的有机原料高度分解成低密度的小分子化合物,例如糖浆,葡萄糖,木糖,木质素。

分解后,这些分子可以直接进入氧化剂反应中,反应产物可以分解成发电机所需的物质。

三、生物质能的应用生物质能可以广泛应用在生活中,包括家庭热水、车载燃料、家用电器和城市的发电等方面。

1. 家庭热水。

生物质能可以用于加热锅炉,使其能够加热家庭的热水并提供取暖服务。

2. 车载燃料。

生物质能可以通过某些化学过程成为可控制的低碳燃料,这种低碳燃料不会产生建筑外活跃物。

3. 家用电器。

生物质发电可以为家庭用电器和各种电气装置提供能量,例如任务式用电和非任务式用电。

《新能源概论》生物质能

《新能源概论》生物质能

2023-11-09CATALOGUE目录•生物质能概述•生物质能资源•生物质能转化技术•生物质能利用现状及挑战•生物质能未来发展趋势和前景•案例分析01生物质能概述生物质能是指利用有机物质(包括动植物、废弃物等)作为燃料,通过燃烧或转化技术将其转化为热能、电能等能源形式的能源。

特点生物质能是一种可再生能源,具有低碳、环保、可持续等优点。

同时,生物质能在农村等地区具有广泛的应用前景,有助于改善农村能源结构,提高能源利用效率。

生物质能定义将生物质转化为燃料气体或固体燃料进行燃烧产生热能。

直接燃烧生物转化热化学转化利用微生物或酶等生物手段将生物质转化为燃料,如生物柴油等。

通过热解、气化等技术将生物质转化为可燃气体或液体燃料。

03生物质能转化技术0201利用生物质发电技术,如生物质电厂、生物质气化发电等,生产电力。

电力生产在农村地区利用生物质能作为生活用能,如炊事、取暖等。

农村能源利用生物柴油等生物质燃料替代石油等传统燃料,促进交通领域的节能减排。

交通能源生物质能在能源领域的应用02生物质能资源包括森林采伐和木材加工废弃物,如树皮、木屑等。

林业资源包括农作物秸秆、谷壳等废弃物。

农业资源包括藻类、水生植物等。

水生资源木质生物质资源非木质生物质资源食品加工废弃物如废啤酒糟、废糖蜜等。

能源植物如甘蔗、油菜等。

动物粪便家畜和家禽粪便等。

03工业废弃物包括废塑料、废橡胶等。

城市废弃物资源01生活垃圾包括厨余垃圾、可回收垃圾等。

02污水污泥城市污水处理产生的废弃物。

03生物质能转化技术直接燃烧技术是指将生物质原料直接送入锅炉中燃烧产生热能的过程。

该技术具有燃烧效率高、污染物排放低等优点,但同时也存在锅炉结构复杂、燃料运输和储存难度大等问题。

生物质燃料由于其高水分、高灰分和低热值等特点,给直接燃烧技术带来了一定的挑战。

因此,该技术的应用需要针对不同的生物质燃料进行相应的锅炉设计和操作优化。

直接燃烧技术热化学转化技术是指通过高温高压条件下的化学反应将生物质转化为燃气、液体燃料等的过程。

生物质能的利用前景

生物质能的利用前景

生物质能的利用前景随着能源危机的日益严重以及环境污染的日益严重,对可再生能源的需求与日俱增。

作为一种可再生能源,生物质能在能源领域中具有广阔的利用前景。

本文将就生物质能的来源、利用方式以及未来发展前景进行探讨。

一、生物质能的来源生物质能指的是通过植物、动物和微生物等生物体所储存的能量。

生物质能的来源可以分为三类:森林生物质、农作物和农副产品以及废弃物和废弃物。

1. 森林生物质:森林生物质是指树木、木质植物和林下植被等。

森林生物质资源丰富,植物生长速度较快,在可持续发展的前提下,能够成为重要的能源来源。

2. 农作物和农副产品:农作物和农副产品包括谷物、油料作物、果实等。

这些农业资源具有大量的废弃物,例如农作物秸秆、果皮和果核等,这些废弃物可以被充分利用。

3. 废弃物和废弃物:包括城市生活垃圾、畜禽养殖废弃物以及工业废弃物等。

这些废弃物中含有大量的有机物,可以通过生物质能技术进行能源回收。

二、生物质能的利用方式生物质能有多种利用方式,主要包括热能利用、发电利用以及生物燃料利用。

1. 热能利用:生物质能可以通过燃烧的方式释放热能,用于供暖、热水和烹饪等方面。

热能利用是生物质能最早被广泛采用的利用方式之一,具有成本低廉、易于实施的优势。

2. 发电利用:生物质能可以通过发电厂进行发电利用。

利用生物质能发电不仅能满足能源需求,还能减少温室气体的排放。

生物质能发电利用方式多样,可以采用直接燃烧、气化以及生物质废弃物发酵等技术。

3. 生物燃料利用:生物质能还可以转化为液体或气体燃料,用于交通运输和工业生产等领域。

生物质燃料主要包括生物柴油、生物天然气和生物乙醇等。

三、生物质能的利用前景非常广阔,主要体现在以下几个方面:1. 可再生性:生物质能是一种可再生能源,其中的植物、动物和微生物等可以通过再生产过程不断更新。

相较于石油、煤炭等有限资源,生物质能具有无限性,可以满足长期能源需求。

2. 环境友好:与化石能源相比,生物质能的利用过程中几乎不释放二氧化碳,能够有效减少温室气体排放,减缓全球变暖。

生物质能源的发电现状及前景

生物质能源的发电现状及前景

生物质能源的发电现状及前景山东建筑大学热能工程学院㊀杨㊀冬㊀张铭远摘要:随着人口的迅速增长及人们对高质量生活的不断追求,环境问题和能源紧缺的问题已经成为制约人类发展的阻碍㊂针对所面临的难题,生物质发电可以实现能源的合理利用,并且为经济不发达地区带来了新的发展机遇,使该地区的居民收入得到增长的同时实现能源的可持续发展,进而为我国的节能减排做出贡献㊂本文浅析了生物质能源的发电现状,并探讨其发展前景㊂关键词:生物质;发电;可持续发展;现状;前景DOI编码:10.16641/11-3241/tk.2021.02.008Current situation and prospect of biomass power generation School of thermal engineering,Shandong Jianzhu University㊀Yang Dong,Zhang Mingyuan Abstract:Along with the rapid growth of population and the continuous pursuit of high quality of life,environmental problems and energy shortage have become obstacles to human development.In view of the difficulties faced,biomass power generation can realize the rational use of energy,and bring new development opportunities for economically underdeveloped regions,so that the residents in this region can achieve sustainable development of energy while their income increases,and thus make a contribution to China's energy conservation and emission reduction.This paper analyzes the current situation of biomass power generation and discusses its development prospect. Keywords:biomass;power generation;sustainable development;current situation;prospect0㊀引言自 十三五 以来,全国贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想,树立五大新发展理念,快速推进生物质能技术的发展㊂因为生物质能是一种清洁的生物质燃料,含有较低的S成分,通过恰当的燃烧处理,不仅可以显著地降低SO2的排放,还能够实现CO2的零排放,对生态环境的改善有着极其重要的作用㊂对此,本文分析了生物质能源的发电现状,并探究其发展前景㊂1㊀背景1.1㊀社会基本背景我们国家的生物质能源储量丰富,其中农作物秸秆,生物粪便,植物及环卫垃圾等作为生物质原料的主要来源㊂作物秸秆约年产6亿吨,可用作能源使用的比例为2/3左右,林木总生物量约200亿吨,年获取量约9亿吨,可作为能源利用的占比约为35%㊂目前,04㊀2021.2国内可转换为能源利用的生物质资源可折合为9亿吨标准煤左右[1],随着社会的不断进步和居民环境意识的增强,越来越多的生物质资源会逐渐被转换为能源㊂1.2㊀国家基本政策生物质能源是我国能源的重要组成部分,在能源结构调整,保护环境,促进经济发展等方面发挥重要作用㊂但在我国能源总消费的占比中生物质能源消费占比很低,技术更迭滞缓,基础产业薄弱,未能适应可持续发展进程的需求㊂在‘生物质能发展 十三五 规划“中,提出生物质能是一种新型的重要可再生能源[2]㊂生物质能的合理开发㊁利用,是推动消费革命和促进能源改革的首要目标,是保护生活环境和经济循环发展的重要内容㊂为更好地满足社会可持续发展的需求,加快生物质能源的发展,促进节能减排,应对气候㊁环境问题,在总结目前能源现状,借鉴国际经验的基础上,制定有关生物质能的‘可再生能源中长期发展规划“,来确保生物质能源建设项目的顺利进展㊂2㊀生物质能的发电现状2.1㊀直接燃烧发电在国内,直燃发电技术已经趋近完善,单机可达15MW㊂由于我国的生物质能主要是以秸秆等农作物为材料,因此国内的生物质燃烧技术大多以秸秆燃烧技术为主㊂秸秆直燃发电技术,是将农作物原料(如秸秆等)经㊀过输送系统投入锅炉,在炉内直接燃烧产生大量的热,产生的高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功,驱动发电机发电[2]㊂其工艺流程具体如图1所示:将原有的粗生物质原料进行破碎加工制成细料或成型料,然后经配送系统投入炉膛内,在炉膛内直接燃烧生成大量的热,热转化为高温高压蒸汽进入蒸汽轮机在内膨胀做功,推动发电机发电㊂在燃烧过程中产生的灰渣与烟气经处理后排放;冷凝水和锅炉补水经除氧器处理后,进入循环利用㊂生物质直燃方式有两种:其一为循环流化床燃烧(Circulating fluidized bed combustion)方式,其二为固定床燃烧(Fixed bed burning)方式㊂CFBC首先要解决的问题是,将生物质燃料的粒度粉碎达到流化要求,使其具有较高的燃烧效率;而固定床燃烧不需要对生物质燃料进行处理或简单处理即可,就可以进入炉膛内燃烧[3]㊂2.2㊀混合燃烧发电生物质原料与煤混合作为燃料进行发电的技术被称作生物质混合燃烧发电技术㊂其燃烧方式主要有两种:一种方式对于燃料处理和燃烧设备要求很高,是将生物质原料直接与煤混合后投入炉内燃烧;另一种是先气化生物质原料,将燃气与煤混合燃烧产生的蒸汽送入汽轮机发电机组㊂其工艺流程如图2所示:收集农作物秸秆并进行燃烧前的粉碎处理,然后将处理好㊀图1㊀生物质直接燃烧发电工艺流程图14㊀2021.2图2㊀生物质与煤混合燃烧发电工艺流程图的燃料与煤混合在炉膛内燃烧,产生的高温高压气体在汽轮机内做功,带动发电机工作,进行电力输出㊂其过程中产生的气体经过处理,进行废气排放㊂典型工艺流程:生物质原料与燃煤混合后进入磨煤机,磨煤机产生的粉煤经由粉煤管道送到锅炉燃烧,该方案要求生物质燃料具有较高的粒度,否则会损伤制粉系统;共管方案是第二种工艺,单独粉碎生物质燃料后,送至煤粉管道与煤粉混合,然后在炉内燃烧,由于控制系统复杂,管路布置繁琐,实际应用实例不多;其三是独立喷燃方案,将粉碎好的生物质燃料,直接在锅炉中进行燃烧[3]㊂2.3㊀气化发电经过气化炉的生物质原料转变为气体燃料,净化后直接在燃气机中燃烧发电或者在燃料电池中发电的技术被叫作生物质气化发电技术㊂其工艺流程如下图3所示:生物质原料经过加工处理为气化给料,然后在汽化炉中气化生成燃气,剩余的废渣进行有机物㊀的制备,而生成的燃气则被运输到锅炉进行燃烧产热,形成的高温蒸汽推动发电机工作,进行发电㊂由于生物质原料挥发分能达到70%以上,大量的挥发分物质能在相对较低的温度下析出,因此一些常见问题(灰结渣㊁团聚等)可在生物质原料燃烧过程中避免发生[4]㊂燃气净化是气化发电技术的关键环节,因气化产生的燃气含有少许的杂质,为保证发电设备的正常运转,因此要把灰分㊁焦油㊁焦炭等杂质通过净化系统除掉㊂2.4㊀沼气发电随着沼气综合利用技术的不断进步,沼气发电作为新兴的沼气利用技术出现在大家的视野,其原理是将工业㊁农业和城镇生活中的有机废弃物进行厌氧发酵处理,产生沼气,再驱动发电机发电㊂该技术的主要流程为:将生物质原料和生活污水一起混合放置于水解池中,经过沉降除去生物质原料中的杂质,然后按照一定配比将原料输送至反应罐中进行发酵,生成㊀图3㊀生物质气化发电工艺流程图24 ㊀2021.2的沼气流经脱硫塔时除掉H2S气体,以达到燃气发电的要求,进而在内燃机内燃烧发电;项目中一般通过余热锅炉等换热装置将沼气燃烧过程中产生的热量加以回收利用,一部分供发酵工艺使用,另一部分用于厂区供热及生活用热水,发酵后剩余的沼渣㊁沼液可用作农作物肥料,改善土壤结构[5]㊂该技术的成熟发展对于改善区域环境㊁促进经济发展㊁实现能源的循环利用具有重要意义㊂3㊀生物质能的发展前景在社会主义现代化建设的今天,如何对能源进行可持续的开发㊁利用,如何做好生态保护的治理工作,促进可持续发展的社会经济现已成为人类共同面临的难题与工作方向[6]㊂尤其是在常规能源储存量相当有限,且无论是在开采,还是在运输㊁使用上依然都会加重污染生态环境的今天,生物质能作为一种清洁可再生能源,势必会受到社会各界的关注与青睐[7]㊂我国作为传统的农业大国,拥有巨大的粮食产量和生物质能源储备,实现作物剩余价值的挖掘与利用,定会带来巨大的经济和环境效益㊂因此,开展生物质能源发电技术的研究与开发是我国当前一项极其重要的课题㊂合理利用生物质能发电技术,可以处理废弃农作物,减少因焚烧而造成的污染,保护环境;同时可以切实帮扶农民,增收入,促就业㊂加快生物质能源发电技术的发展,实施煤改气清洁供暖,可显著降低SO2㊁CO2㊁NO x 排放,具有较好的经济效益和环境效益㊂当然,在生物质能发电技术快速发展的同时,不可避免地会面临新的挑战,技术含量低和自主研发意识薄弱是目前国内生物质发电产业面临的主要难题㊂但要清晰地认识到㊀走自主研发道路,完善国内生物质能发电技术是最终的出路,伴随生物质能源发电产业配套系统的不断完善与成熟,中国生物质发电行业定会跨上新的台阶㊂4㊀结论目前,国内环境治理越来越严,生物质能作为一种新型可再生资源,利用好生物质能是解决能源结构问题㊁改善生态环境的重要手段㊂因此,促进生物质能产业的发展和培育,对缓解能源短缺问题,保护生态环境,增加居民收入,促进经济发展具有极其重要的意义㊂本文对生物质发电技术的现状及前景进行探讨,是希望有助于推广生物质能源发电技术,利用扶助资金,加大科研力度,促进技术革新,增加政策支持,促使生物质能源相关产业进入快速㊁良好的发展道路㊂参考文献[1]/p-2084295817.html/.论我国生物质发电现存的问题,前景及效益. [2]赵巧良.生物质发电发展现状及前景[J].农村电气化,2018,(03):60-63.[3]郦林俊,王双童,汪建平.生物质能发电技术现状解析[J].电力科技与环保,2019,35(04): 46-48.[4]黄达其,陈佳琼.我国生物质气化发电技术应用及展望[J].热力发电,2008,(10):6-8. [5]巩时尚,张博,刘洪鹏,等.国内生物质发电技术方案对比分析[J].发电设备,2019,33(03): 168-172.[6]彭文祥.我国当前发电建设项目政策形势分析[J].现代工业经济和信息化,2019,9(08):17-18+31.[7]于溪.生物质能发电技术应用现状[J].现代农业研究,2018,(05):34-35.34㊀2021.2。

生物质能源对现代生活的影响(精)

生物质能源对现代生活的影响(精)

1 引言能源关系到政治稳定和经济发展。

我国是农业大国,农村能源的现代化是我国实现全面小康的重要环节。

当前,我国农村生活能源消费水平增长缓慢,能源消费结构滞后。

消费特征表现为水平低、品位差;能源浪费严重;不合理的能源利用方式带来严重的生态环境问题。

随着经济的发展,未来农村生活能源消费具有巨大的增长空间。

生物质能是我国农村生活用能的主要组成部分,开发生物质能的现代化利用方式有利于提高农民生活水平、改善生态环境、缓解国家能源需求压力,因此应大力推广。

1.1 生物质( biomass)是指由植物、动物或微生物等生命体所合成,并可再生或可循环的有机物质的总称。

通常把用作能量转化的生物质分为四大类:①木材残余物( 包括所有来源于木材和木材产品的物质,材、木炭、废弃木材和森林的残余物);②农业废弃物( 所有与种植业和庄稼处理过程有关的废弃物,如稻谷壳、秸秆和动物的粪便等);③能源植物( 专门用于能量生产的作物,如甜高粱、甘蔗、木薯、麻风树、油菜等);④有机生活垃圾( 纸屑、纺织废料、废弃食物、城市污水等) 。

1.2 生物质能(Bioenergy)是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于植物的光合作用,生物质能是惟一的可再生碳源。

是绿色植物将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它仅次于煤炭、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举足轻重的地位,是人类使用最古老的能源,未来生物质能更会成为支柱能源之一。

2 我国生物质能源的开发2.1 必要性生物质能源是可再生能源的重要组成部分。

随着世界上的石油燃料逐渐枯竭,可再生能源越来越受到全世界的关注,生物质能源正成为全球研究的重点领域。

生物质能源具有可再生、碳平衡、可储存性与替代性、储存量大、开发转化利用技术容易、与农林关系密切等特点。

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。

可再生能源在日常生活中的应用有哪些

可再生能源在日常生活中的应用有哪些

可再生能源在日常生活中的应用有哪些在当今社会,随着环保意识的不断提高和对传统能源依赖所带来问题的深刻认识,可再生能源在我们日常生活中的应用变得越来越广泛。

可再生能源,顾名思义,是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,具有取之不尽、用之不竭的特点。

常见的可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物能等。

这些能源的应用,不仅为我们的生活带来了便利,还为保护地球环境做出了重要贡献。

太阳能是我们最为熟悉的可再生能源之一。

在日常生活中,太阳能热水器是最为常见的应用之一。

它通过吸收太阳的热能,将水加热,为我们提供生活热水。

相比传统的电热水器或燃气热水器,太阳能热水器不仅节能,还能大大降低能源消耗和费用支出。

此外,太阳能光伏发电也逐渐走进了千家万户。

在一些阳光充足的地区,许多家庭在屋顶安装了太阳能电池板,将太阳能转化为电能,满足家庭的用电需求。

多余的电能还可以并入电网,卖给电力公司,实现能源的共享和优化利用。

太阳能路灯也是常见的应用场景。

它们依靠太阳能电池板储存的电能在夜间照明,为道路提供光亮,节省了大量的电力资源,同时减少了铺设电线的成本和维护费用。

风能在日常生活中的应用也不容小觑。

风力发电是风能利用的主要形式。

在一些风力资源丰富的地区,矗立着一排排巨大的风力发电机。

它们的叶片在风的推动下旋转,将风能转化为电能。

这些电能通过电网输送到各地,为人们的生活和工业生产提供动力。

此外,小型的风力发电设备也开始在一些偏远地区或特殊场合得到应用。

比如,在海上的灯塔、通信基站等,由于地理位置偏远,供电不便,小型风力发电机可以为其提供稳定的电力支持。

在一些户外活动中,如露营、航海等,便携式的风力充电器可以为手机、相机等电子设备充电,为人们的出行带来便利。

水能作为一种古老而又重要的可再生能源,在现代生活中依然发挥着重要作用。

水力发电是水能利用的主要方式。

大型的水电站通过水坝蓄水,利用水流的落差推动水轮机旋转,进而带动发电机发电。

生物质能的社会经济效益分析

生物质能的社会经济效益分析

生物质能的社会经济效益分析在当今全球能源需求不断增长,环境问题日益严峻的背景下,生物质能作为一种可再生能源,正逐渐引起人们的广泛关注。

生物质能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,其所蕴含的能量。

它具有来源广泛、清洁环保、可再生等诸多优点,对于社会经济的发展带来了显著的效益。

首先,生物质能的开发和利用有助于缓解能源短缺问题。

随着全球经济的快速发展,对能源的需求持续攀升。

传统的化石能源不仅储量有限,而且开采和使用过程中会产生大量的污染物,对环境造成严重破坏。

而生物质能的来源十分丰富,包括农业废弃物(如秸秆、稻壳等)、林业废弃物(如树枝、木屑等)、生活垃圾以及能源作物等。

这些废弃物和资源如果不加以利用,往往会造成环境污染和资源浪费。

通过将其转化为能源,可以有效地满足部分能源需求,减少对传统能源的依赖,为能源供应提供了多元化的选择。

其次,生物质能的利用对环境保护具有重要意义。

在燃烧化石能源时,会释放出大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体,这些气体是导致气候变化、酸雨和大气污染的主要原因。

相比之下,生物质能在燃烧过程中所排放的二氧化碳与植物生长过程中吸收的二氧化碳大致相等,因此被认为是一种“碳中和”能源。

这意味着生物质能的使用不会增加大气中的二氧化碳净含量,有助于减缓全球变暖的趋势。

此外,生物质能的燃烧产物相对较为清洁,对空气质量的影响较小,能够有效降低大气污染物的排放,改善生态环境质量。

从经济角度来看,生物质能产业的发展能够创造大量的就业机会。

生物质能的开发涉及到多个环节,包括原料收集、运输、加工、转化和销售等。

在这些环节中,需要大量的劳动力投入,从而为社会创造了丰富的就业岗位。

特别是在农村地区,生物质能的开发可以充分利用当地的农业和林业废弃物资源,为农民提供额外的收入来源,促进农村经济的发展。

同时,生物质能产业的发展还能够带动相关设备制造、技术研发等领域的发展,推动产业升级和经济结构调整。

生物化学在节能减排中的应用

生物化学在节能减排中的应用

生物化学在节能减排中的应用随着全球能源消耗和环境污染日益严重,各国纷纷提出节能减排的目标。

生物化学作为一门介于生物学和化学之间的交叉学科,有着广泛的应用领域,并且在节能减排方面也有着不可忽视的作用。

本文将就生物化学在节能减排方面的应用做出探讨。

一、生物质能源生物质能源是指自然可再生的植物材料,如树木、废弃物、植物残渣等可用于能源转换的组成部分。

因此,不仅可以利用食物残渣、农作物废弃物等生物质制备出气体、液体和固体燃料,还可以作为替代化石燃料使用。

例如,生物质能源最常见的应用方式是生物质燃烧发电,将生物质热值直接转变为电能,也可以以生物质气体化形式用于车辆燃料。

这些生物质能源利用的过程都可以减少化石能源的使用,降低二氧化碳等大气污染物的排放量。

利用生物质能源不仅可以减少污染物排放,而且通过栽种大量的快速生长的生物质材料,还能起到径流保护、绿化环境、扩大自然景观等功能。

二、生物降解材料纵观现代工业和生活消费,塑料制品是不可避免的,但在包装制品、医疗设备制品和电子设备制品的生产、运输和使用的过程中,会产生大量的废弃物。

大量塑料废弃物不仅会对土壤、水源和大气造成严重的污染,还会给可持续发展带来沉重的负担。

生物降解塑料制品、聚合物是一种可以在自然环境中被生物降解的材料,由于其原材料来源可行性高,贮存和处理方便,使用后可降解而不造成环境污染,受到越来越多的关注。

与传统材料相比,生物降解材料具有可持续性、绿色环保等特点。

例如玉米淀粉、植物纤维素等可以作为生物降解聚合物的原材料。

三、生物吸附材料生物吸附材料是利用微生物、植物或其代谢产物、天然高分子化合物,将污染物吸附在材料表面或实质内部,达到净化环境的目的。

例如,重金属离子是灾害性极强的物质,在自然界中难以实现有效的治理。

然而通过生物吸附技术,植物、细菌、真菌等生物可以吸附重金属离子并将其转换为无毒的金属,达到净化环境的效果。

生物吸附材料具有微生物和天然高分子化合物的独特优势,往往比化学吸附材料表现的吸附效率更高、更可持续,也更加方便安全,并且成本较低。

生物质能在农业生产中的应用研究

生物质能在农业生产中的应用研究

生物质能在农业生产中的应用研究在当今全球能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下,生物质能作为一种可再生能源,在农业生产中的应用逐渐引起了人们的广泛关注。

生物质能是指通过生物过程产生的有机物质所蕴含的能量,包括植物、动物和微生物等。

它具有来源广泛、可再生、低碳排放等优点,为农业生产的可持续发展提供了新的途径和机遇。

一、生物质能的来源与特点生物质能的来源十分丰富。

农业废弃物如秸秆、稻壳、果壳等,以及林业废弃物如树枝、木屑等,都是常见的生物质能原料。

此外,畜禽粪便、生活垃圾中的有机物等也可以作为生物质能的来源。

生物质能具有以下几个显著特点。

首先,它是可再生的,只要有阳光、水和土壤,植物就能不断生长,从而持续提供生物质能原料。

其次,生物质能在利用过程中产生的二氧化碳排放量相对较少,对环境的温室效应影响较小。

再者,生物质能分布广泛,不受地域限制,几乎在任何地方都能获取。

二、生物质能在农业生产中的应用形式(一)生物质发电将生物质转化为电能是其在农业生产中的重要应用之一。

通过燃烧生物质原料,如秸秆、木材等,产生蒸汽驱动涡轮机发电。

这种方式不仅能够解决大量农业废弃物的处理问题,还能为农村地区提供电力供应。

此外,还有一些新型的生物质发电技术,如生物质气化发电和生物质沼气发电等。

(二)生物质供热在农业生产中,冬季的温室大棚、养殖场等都需要供热。

利用生物质颗粒燃料或生物质锅炉,可以为这些场所提供稳定的热能。

与传统的煤炭供热相比,生物质供热更加环保,而且生物质原料在农村地区易于获取,成本相对较低。

(三)生物质燃气生物质通过厌氧发酵可以产生沼气,沼气是一种优质的可燃气体。

农村地区的沼气池建设,可以将畜禽粪便、农作物秸秆等废弃物转化为沼气,用于炊事、照明等。

同时,经过净化处理后的沼气还可以用于发电或作为汽车燃料。

(四)生物质液体燃料生物质可以转化为液体燃料,如生物柴油和生物乙醇。

生物柴油通常由植物油或动物脂肪与甲醇等醇类物质反应制成,可直接用于柴油发动机。

生物质能源在资源循环中的应用前景

生物质能源在资源循环中的应用前景

生物质能源在资源循环中的应用前景能源,作为现代社会发展的基石,其重要性不言而喻。

传统的化石能源不仅储量有限,而且开采和使用过程中对环境造成了巨大的压力。

在这样的背景下,生物质能源以其独特的优势逐渐走入人们的视野,成为资源循环利用领域的一颗新星。

生物质能源,顾名思义,是指由生物质转化而来的能源。

生物质包括植物、动物及其排泄物、有机废弃物等。

这些看似不起眼的“废弃物”,实则蕴含着巨大的能量。

与传统能源相比,生物质能源具有诸多显著的优点。

首先,生物质能源是一种可再生能源。

只要地球上的生物在不断生长和繁衍,生物质能源就能源源不断地产生。

这与化石能源的有限性形成了鲜明的对比。

例如,树木每年都会生长出新的枝干和树叶,农作物每年都会有新的收成。

这些生物质经过适当的处理和转化,就可以成为可用的能源。

其次,生物质能源的分布广泛且相对均匀。

无论是在农村还是城市,都可以找到生物质资源。

农村有丰富的农作物秸秆、林业废弃物,城市有大量的生活垃圾和污水处理厂产生的污泥等。

这种广泛的分布特点使得生物质能源的获取更加便捷,减少了能源运输过程中的损耗和成本。

再者,生物质能源的使用过程相对较为清洁。

与化石能源燃烧时会产生大量的污染物不同,生物质能源在燃烧过程中产生的污染物较少。

虽然也会有一定的排放,但通过先进的技术手段,可以有效地降低其对环境的影响。

在资源循环的大框架下,生物质能源的应用场景十分丰富。

在发电领域,生物质发电逐渐崭露头角。

通过将生物质直接燃烧或者气化后燃烧,产生的热能可以驱动涡轮机发电。

一些大型的生物质发电厂已经在部分地区投入运行,为当地提供了稳定的电力供应。

而且,生物质发电还可以与传统的火力发电相结合,形成互补,提高能源利用效率。

在供热方面,生物质能源也发挥着重要的作用。

特别是在北方地区的冬季供暖中,生物质锅炉得到了一定程度的应用。

利用生物质颗粒或者生物质成型燃料作为燃料,为居民和企业提供温暖。

这种供热方式不仅降低了对传统煤炭的依赖,还减少了供暖过程中的污染物排放。

生物质能源实现循环利用资源

生物质能源实现循环利用资源

生物质能源实现循环利用资源引言随着全球能源危机的逐渐加剧和气候变化的威胁不断增加,全球能源供应和可持续发展成为了现代社会面临的重要问题。

在这个背景下,生物质能源作为一种可再生、可持续利用的能源形式,受到了越来越多的关注。

本文将探讨生物质能源的实现和循环利用资源的相关问题。

生物质能源的定义与形成生物质能源是指利用植物、动物等生物可再生有机物质燃烧、酶解反应或其他方式将其转化为能量的过程。

生物质能源的来源包括农作物废弃物、林木废弃物、城市固体废弃物等。

这些生物质经过适当的处理和转化,可以被用作发电、供热、制备生物燃料等。

生物质能源的发展现状目前,全球对生物质能源的需求不断增长,主要表现在以下几个方面: - 替代化石能源:生物质能源可以替代传统的化石能源,减少对有限资源的依赖,降低温室气体排放。

- 解决废弃物处理问题:生物质废弃物可以用于发电、生产生物燃料等,实现废弃物的资源化利用。

- 促进农村发展:农村地区的农作物废弃物、畜禽粪便等可以成为生物质能源的原料,带动农村经济的发展。

- 提高能源供应安全:生物质能源的多样性和可再生性有助于减轻对进口能源的依赖,提高能源供应的安全性。

生物质能源的转化技术生物质能源的转化技术主要包括生物发酵、生物气化、生物燃烧等。

各种技术的选择取决于生物质的性质、用途和转化过程的要求。

生物发酵生物发酵是利用微生物酶解生物质,通过发酵过程产生生物气体、生物醇、生物液体燃料等。

这种转化技术适用于高水分、高纤维素含量的生物质。

常见的生物发酵方法包括厌氧发酵、好氧发酵等。

生物气化生物气化是将生物质在高温、缺氧或部分氧化的条件下转化为合成气体的过程。

合成气体可以用于燃料电池发电、合成化学品等。

生物气化技术可以将生物质中的碳、氧、氢等元素转化为可利用的能源。

生物燃烧生物燃烧是将生物质直接燃烧产生热能的过程。

生物质燃烧技术可以用于供热、发电等。

利用生物质燃烧可以减少温室气体排放,达到环境保护的目的。

认识常见的化学能源

认识常见的化学能源

认识常见的化学能源化学能源是指由化学反应转化而来的能量,是目前人类主要依赖的能源之一。

在现代社会,化学能源广泛应用于工业生产、交通运输、家庭生活等各个领域。

本文将介绍几种常见的化学能源,并探讨其特点、应用以及环境影响。

一、石油石油是一种主要由碳、氢等元素组成的化学能源,其具有高热值、可储存性强等特点。

石油被广泛应用于燃料、化工原料等方面。

石油的开采、运输和燃烧会带来环境污染和温室气体的排放,加速气候变暖。

因此,人们需要加大对可再生能源的开发和利用,减少对石油的依赖。

二、天然气天然气是一种主要由甲烷等气体组成的化学能源,具有高热值、清洁环保等特点。

天然气广泛应用于燃料、发电等领域。

由于天然气燃烧产生的二氧化碳排放量相对较低,被认为是较为清洁的能源。

然而,天然气的开采和运输过程中存在泄漏问题,导致甲烷释放到大气中,进一步加剧温室效应。

三、煤炭煤炭是一种由碳、氢、氧等元素组成的化学能源,其含有较高的碳含量,是一种高热值燃料。

煤炭广泛应用于发电、冶金等行业。

然而,煤炭燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体和颗粒物,对大气、水资源和健康产生严重影响。

因此,减少煤炭的使用,推广清洁煤技术是保护环境的重要举措。

四、核能核能是一种通过核反应释放的化学能源。

核能具有高能量密度、稳定性等特点,广泛应用于发电、核武器等方面。

然而,核能的开发和利用存在一定的安全风险,核事故可能导致严重的环境和人身伤害。

因此,核能的发展应加强安全防范措施,加强对核废料的处理和储存。

五、生物质能生物质能是一种由生物质(如木材、农作物残渣等)转化而来的化学能源。

生物质能广泛应用于燃料、发电等领域。

相比于化石燃料,生物质能在燃烧过程中释放的二氧化碳量相对较低,具有较低的碳足迹。

生物质能的利用还能促进农业和农村经济发展,提高能源利用效率和农产品附加值。

综上所述,化学能源在现代社会扮演着重要的角色,但其开发和利用也带来了一系列环境和人类健康问题。

应用生物质能源实现清洁能源转化的发展趋势

应用生物质能源实现清洁能源转化的发展趋势

应用生物质能源实现清洁能源转化的发展趋势随着全球气候变化的日益严峻,清洁能源转化已成为人类社会不可避免的选择。

传统的化石燃料能源日渐不足以满足人们的需求,同时也带来了环境污染和能源安全等诸多问题。

在此背景下,应用生物质能源已成为清洁能源转化的热门领域,其可持续发展和环保效益深受关注。

一、生物质能源的基础概念生物质能源是指以生物质为原料转化的能源,其中包括生物质直接燃烧、生物质液体燃料、生物质气体燃料和生物质固体燃料。

生物质能源具有广泛的资源来源和可持续利用的特点,可以大量降低化石燃料的使用,同时也能减少CO2排放,从而实现清洁能源的转化。

二、生物质能源的发展历程生物质能源的发展历程可以追溯到古代文明时期,例如中国古代利用沼气生产灯火。

现代生物质能源的研究和开发始于20世纪上半叶。

20世纪60年代,由于石油危机,欧美等国开始重视生物质能源的研究和应用。

21世纪以来,随着气候变暖的问题日益严峻,人类对生物质能源的需求也愈加迫切。

三、生物质能源的应用领域(一)生物质直接燃烧生物质直接燃烧是最早产生并广泛应用于生物质能源的领域之一,尤其是在发展中国家。

生物质直接燃烧主要用于取暖、烹饪、照明等日常生活和农业生产等方面。

(二)生物质液体燃料生物质液体燃料包括生物柴油和酒精燃料等,适用于柴油机和汽油发动机等燃油设备。

生物柴油是由植物油、动物脂肪或废弃食用油等经过加工制成的清洁能源,其碳排放量仅为传统柴油的1/3左右。

(三)生物质气体燃料生物质气体燃料主要由生物质通过发酵等方式产生,包括沼气、生物气和生物氢气等。

沼气生产是指利用有机物质(粪便、农作物残留物等)在低氧条件下,利用微生物发酵产生的一种可燃气体。

生物气则是在高温和压力下将生物质转化为气体。

生物氢气则是利用微生物代谢水解生物质而生成的氢气。

(四)生物质固体燃料生物质固体燃料主要包括木屑、麻粕、木质素等,是生物质能源中最基础和最广泛应用的领域之一。

固体生物质燃料锅炉可以替代传统的煤燃烧锅炉,减少CO2和其他污染物的排放。

生物质能源的可持续开发与利用

生物质能源的可持续开发与利用

生物质能源的可持续开发与利用随着环境保护意识的不断增强,生物质能源逐渐被人们所重视。

生物质能源是指从可再生生物质中得到的能量资源,比如木材、废物、农作物残余物等。

生物质能源作为可替代化石能源的一种资源,在可持续发展中具有重要意义。

本文将阐述生物质能源的可持续开发与利用。

一、生物质能源的发展历程生物质能源已经存在了几个世纪,但在现代工业时代的起源和发展中受到了一定程度的限制。

直到近些年,随着经济、社会和环境问题不断升级,生物质能源逐渐成为解决这一系列问题的手段。

同时,科技的进步和研究的深入也使得生物质能源的利用更为广泛和效率更高。

目前,生物质能源已经应用在发电、热能、交通等领域。

二、生物质能源的可持续开发与利用生物质能源的可持续发展包括两方面的因素:一是生物质资源的可持续利用,二是生物质能源的生产、转化和利用的可持续性。

生物质资源的可持续利用需要注重保护生物多样性和生态系统的完整性,防止过度开采,避免林木破坏和土地草原沙漠化,从而保证生态系统的稳定性和生物多样性的维持。

生物质能源的生产、转化和利用的可持续性主要体现在技术的可持续性、经济的可持续性和社会的可持续性上。

技术方面,需要不断提高生物质能源的生产能力和效率,采取环保型、高效的生产方式和生产工艺;经济方面,要确保生物质能源的可持续性,降低生产成本,提高开发投资回报;社会方面,需要注重生物质能源的社会认知和合理利用,保障生产者的合法权益和消费者的权益,维护社会和谐。

三、生物质能源的发展前景生物质能源的可持续发展有着广阔的前景。

首先,在环境保护方面,生物质能源作为可替代化石能源的一种资源,在减缓气候变化、降低温室气体排放等方面具有重要的意义。

其次,在能源危机方面,生物质能源可以为能源安全提供有力支持,减少对外来石油等资源的依赖。

此外,在农村经济发展方面,生物质能源的利用可以改变农民传统的农作物种植观念,增加农民收入,促进农村经济的发展。

四、生物质能源的问题及解决方法在生物质能源的可持续开发和利用过程中,面临一些问题,例如生产技术、制约因素、政策支持等。

生物质材料在工业应用中的发展

生物质材料在工业应用中的发展

生物质材料在工业应用中的发展随着全球能源危机逐渐临近,生物质材料作为一种替代能源的新兴材料,受到了越来越多行业的关注。

生物质是指来自植物、动物、微生物等自然生物体的可再生、可降解的有机物,其来源广泛,资源丰富,具有循环利用的特点,更符合可持续发展的原则。

生物质材料的工业应用在原材料替代、能源开发、环保等领域具有广泛的应用前景。

目前,国家已经积极推动生物质能的开发和利用,形成了建立绿色可持续发展的新型经济体系的政策方向。

在实际应用中,生物质材料逐渐取代了传统的化石燃料和非可再生资源,成为新一代的材料选择。

一、生物质材料的优越性与传统材料相比,生物质材料具有以下优越性:1. 资源丰富:生物质材料来自于各种植物、动物、微生物等自然生物体的有机物,来源广泛,资源丰富。

2. 可再生性:生物质材料是可再生的资源,可以降低对非可再生资源的依赖,符合环保的理念。

3. 可降解性:生物质材料是可降解的资源,可以降低污染物的释放,对环境具有良好的保护作用。

4. 成本低:生物质材料的成本相对较低,逐渐成为成本下降的替代品。

5. 应用广泛:生物质材料可应用于各个领域,如新能源、生物医学、建筑材料、家具制造、纺织品制造等。

二、生物质材料的应用领域1. 能源:生物质材料可以转化为燃料油、发电等能源资源,为化石燃料的替代品提供了广阔的空间。

2. 包装材料:生物质材料具有优良的物理、化学性能,可作为包装材料用于食品、医药、化工等领域。

3. 建筑材料:生物质材料可成为替代木材、人造板材等建筑材料,例如竹制家具成为现代生活中的一种新兴设计趋势。

4. 生物医学:生物质材料具有良好的生物相容性和生物降解性,在生物医学领域中被广泛地应用,如人工骨等。

5. 纺织品制造:生物质材料可作为纤维原料,具有良好的吸汗、透气、柔软等特性,被广泛地应用于纺织品制造领域。

三、生物质材料的发展趋势1. 技术创新:生物质材料的工业应用需要大量的技术支持和创新,需要不断地推陈出新,减少成本、提高市场竞争力。

生物质颗粒燃料的应用及推广

生物质颗粒燃料的应用及推广

生物质颗粒燃料的应用及推广首先,生物质颗粒燃料可以广泛应用于家庭供暖。

在许多农村地区和山区,许多家庭仍然使用传统的煤炭作为供暖燃料,然而煤炭燃烧会产生大量的二氧化碳和有害气体,对环境和人体健康造成不可忽视的影响。

相比之下,生物质颗粒燃料燃烧时排放的气体更少,对环境污染更小,因此可以替代煤炭,作为家庭供暖的可持续选择。

其次,生物质颗粒燃料也可以应用于工业制热。

许多工业企业需要大量的热能来支持生产过程,对能源的需求很大。

通过使用生物质颗粒燃料来代替传统的化石燃料,不仅可以减少对化石能源的依赖,还可以降低排放的二氧化碳和其它有害气体,符合现代工业发展的环境保护要求。

此外,生物质颗粒燃料还可以应用于发电和供能。

采用生物质颗粒燃料的生物质发电技术已经逐渐发展成熟,可以将生物质颗粒燃料转化为电能,缓解电力能源的供应压力。

同时,生物质颗粒燃料还可以通过与太阳能和风能等可再生能源的结合,构建混合供能系统,提供稳定可靠的电力供应。

此外,生物质颗粒燃料还可以应用于城市供暖。

以往,城市供暖主要采用天然气和煤炭等化石燃料,但这些燃料燃烧时产生的有害气体污染环境,尤其是在冬季高峰期间。

因此,使用生物质颗粒燃料取代传统燃料,可以降低污染物的排放,改善城市空气质量,提升居民生活质量。

此外,在农村地区,可以通过发展生物质颗粒燃料产业来增加农民收入。

农村地区通常有丰富的生物质资源,如秸秆、农作物残渣等,这些资源经过加工可以变成生物质颗粒燃料,农民可以将其生产和销售,增加收入。

同时,发展生物质颗粒燃料产业还可以带动农业经济,促进农村产业升级与可持续发展。

因此,为了推广生物质颗粒燃料的应用,政府和企业需要采取一系列的措施。

首先,需要制定相关政策和标准,鼓励生物质颗粒燃料的开发和推广。

其次,需要加大对生物质颗粒燃料技术的研发支持,提升其燃烧效率和环保性能。

同时,还需要加强宣传和推广工作,提高公众对生物质颗粒燃料的认可度和接受度。

最后,在生物质颗粒燃料产业上建立完善的供应链系统,确保产品的质量和供应的稳定性。

生物质能的原理和应用

生物质能的原理和应用

生物质能的原理和应用随着人类对能源需求的不断增长,传统的化石燃料已经无法满足人们的需要,因此有些新兴的能源正在得到越来越多的关注,其中一个便是生物质能。

生物质能是指从生物质中提取能量的过程,这个过程涉及到许多化学和生物学原理,同时它也有着广泛的应用领域。

一、生物质能的原理生物质是指生命体的有机物,包括植物和动物的组织、排泄物、渣滓等,它们在自然界中被广泛分布。

在生物质中含有丰富的能量,这些能量来自于通过光合作用将太阳能转化为化学能的过程。

在生物质中,主要的化学成分是糖类、脂肪、蛋白质和纤维素等。

这些有机物可以通过燃烧等方式释放能量,其中最常见的方式是通过生物质燃料。

生物质燃料指的是以生物质为原料制作的燃料,这些燃料包括木材、秸秆、固体废弃物等。

这种燃料一般是通过加工和压缩等方式进行制作,目的是提高燃烧效率和储存效率。

在燃烧时,生物质会释放出能量,产生水和二氧化碳等物质。

与传统的燃料相比,生物质燃料具有许多优点,比如低碳排放、可再生和去中心化等。

因此,在现代社会中,越来越多的人开始关注生物质燃料以及其他生物质能的应用。

二、生物质能的应用生物质能有许多应用领域,下面将介绍其中的几个。

1. 发电生物质燃料不仅可以用作家庭热水和供暖,还可以用于发电。

在发电厂中,生物质燃料被燃烧并加热水,产生蒸汽,从而带动涡轮机转动,发电机发电。

与化石燃料相比,生物质燃料带来的环境影响更小,同时也更加可持续。

2. 燃料和化学原料生物质能不仅可以用于发电,还可以制成燃料和化学原料。

其中最常见的是生物质酒精和生物柴油。

生物质酒精是一种可再生的燃料,它可以使用多种生物质作为原料,比如纤维素和淀粉。

生物柴油则是使用生物质油脂作为原料制作的。

这种燃料可以降低环境污染和碳排放。

3. 废物处理生物质能还可以用于废物处理。

在许多城市中,生活垃圾被堆填或焚烧处理,这会对环境造成很大的影响。

然而,将这些废物转化为生物质能,则可以将废物变为资源。

生物质能技术

生物质能技术

生物质能技术随着能源危机的日益严重和对环境保护的关注增加,生物质能技术作为一个可再生能源解决方案备受关注。

生物质能技术利用生物质作为原料,通过热化学、生物化学和物理化学等方法,将生物质转化为热能、电能、燃料和化工产品等多种形式的能源。

一、生物质能技术的发展现状生物质能技术起源于远古时代的烧木柴,经过几千年的演变和发展,已经成为现代能源领域的重要组成部分。

目前,生物质能技术主要包括生物质发电、生物质燃烧、生物质液化和生物质气化等几个方面。

1. 生物质发电生物质发电是将生物质燃烧或气化产生的热能转化为电能。

生物质发电有很高的可再生性和环境友好性,可以大大减少对化石能源的依赖,并减少温室气体的排放。

生物质发电技术可以使用各种生物质资源,如农作物秸秆、畜禽粪便和农田废弃物等。

2. 生物质燃烧生物质燃烧是将生物质直接燃烧获得热能的过程。

生物质燃烧技术已经广泛应用于供热和工业生产等领域。

生物质燃烧可以有效利用废弃物资源,减少环境污染,并为可再生能源的利用提供了一种可行途径。

3. 生物质液化生物质液化是将生物质在高温和高压条件下转化为液体燃料的过程。

生物质液化技术可以将生物质转化为生物燃料、生物油和生物液体化工原料等,具有选择性能、高效性和稳定性的特点。

生物质液化技术可以有效解决生物质资源的浪费和环境污染问题。

4. 生物质气化生物质气化是将生物质在高温和缺氧条件下转化为合成气的过程。

生物质气化技术可以将生物质转化为合成气,通过合成气制备燃料、化学品和材料等,具有高效能、低污染和多产物利用的特点。

生物质气化技术为可持续发展提供了可能性,并成为解决能源和环境问题的重要途径。

二、生物质能技术的优势与挑战生物质能技术具有许多优势,如可再生性、环境友好性、多功能性和可替代性等。

但同时也面临着一些挑战,如资源供应不稳定、技术成本高和政策支持不足等。

1. 优势生物质能技术的可再生性使其成为可持续发展的重要组成部分,可以减少对有限化石能源的依赖。

生物质能的全球发展现状与趋势

生物质能的全球发展现状与趋势

生物质能的全球发展现状与趋势在当今全球能源格局中,生物质能作为一种可再生能源,正逐渐展现出其巨大的潜力和重要性。

从传统的生物质利用方式到现代的高效转化技术,生物质能的发展正经历着深刻的变革,并对全球能源供应、环境保护和可持续发展产生着深远的影响。

一、生物质能的定义与分类生物质能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。

它所涵盖的能源形式多种多样,根据来源和性质的不同,可以大致分为以下几类:1、农业废弃物如农作物秸秆、稻壳、甘蔗渣等。

这些废弃物在农业生产中大量产生,如果不加以合理利用,不仅会造成资源浪费,还可能对环境造成压力。

2、林业废弃物包括木材采伐和加工过程中产生的木屑、边角料等。

森林资源的可持续管理和林业废弃物的能源化利用,对于保护森林生态和提供能源都具有重要意义。

3、能源作物专门种植用于能源生产的作物,如甜高粱、麻风树等。

这些作物具有较高的生物量和能源转化效率。

4、生活垃圾城市和农村生活中产生的有机垃圾,经过适当的处理和转化,可以成为生物质能的来源之一。

5、畜禽粪便养殖业产生的大量畜禽粪便,富含有机物,可以通过厌氧发酵等方式产生沼气。

二、全球生物质能的发展现状1、生物质发电在许多国家,生物质发电已经成为一种重要的可再生能源发电方式。

例如,北欧国家丹麦拥有世界领先的生物质发电技术和产业,其生物质发电占总电力供应的一定比例。

美国、德国等也在积极推进生物质发电项目,通过燃烧生物质燃料或利用沼气发电,为电网提供稳定的电力。

2、生物燃料生物燃料主要包括生物乙醇和生物柴油。

巴西是全球最大的生物乙醇生产国,其以甘蔗为原料生产的乙醇广泛应用于交通运输领域。

美国则以玉米为原料生产乙醇,同时也在大力发展生物柴油。

欧洲国家在生物柴油的生产和应用方面也取得了显著进展,通过利用植物油和废弃油脂等生产生物柴油,减少了对传统石油的依赖。

3、沼气利用沼气作为一种清洁的生物质能源,在全球范围内得到了广泛的应用。

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1 引言能源关系到政治稳定和经济发展。

我国是农业大国,农村能源的现代化是我国实现全面小康的重要环节。

当前,我国农村生活能源消费水平增长缓慢,能源消费结构滞后。

消费特征表现为水平低、品位差;能源浪费严重;不合理的能源利用方式带来严重的生态环境问题。

随着经济的发展,未来农村生活能源消费具有巨大的增长空间。

生物质能是我国农村生活用能的主要组成部分,开发生物质能的现代化利用方式有利于提高农民生活水平、改善生态环境、缓解国家能源需求压力,因此应大力推广。

1.1 生物质( biomass)是指由植物、动物或微生物等生命体所合成,并可再生或可循环的有机物质的总称。

通常把用作能量转化的生物质分为四大类:①木材残余物( 包括所有来源于木材和木材产品的物质,材、木炭、废弃木材和森林的残余物);②农业废弃物( 所有与种植业和庄稼处理过程有关的废弃物,如稻谷壳、秸秆和动物的粪便等);③能源植物( 专门用于能量生产的作物,如甜高粱、甘蔗、木薯、麻风树、油菜等);④有机生活垃圾( 纸屑、纺织废料、废弃食物、城市污水等) 。

1.2 生物质能(Bioenergy)是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于植物的光合作用,生物质能是惟一的可再生碳源。

是绿色植物将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它仅次于煤炭、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举足轻重的地位,是人类使用最古老的能源,未来生物质能更会成为支柱能源之一。

2 我国生物质能源的开发2.1 必要性生物质能源是可再生能源的重要组成部分。

随着世界上的石油燃料逐渐枯竭,可再生能源越来越受到全世界的关注,生物质能源正成为全球研究的重点领域。

生物质能源具有可再生、碳平衡、可储存性与替代性、储存量大、开发转化利用技术容易、与农林关系密切等特点。

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。

2.2 在我国发展的优势我国生物质能资源丰富,发展生物质能源对于调整能源结构、保障我国经济、社会的可持续发展具有重要的战略意义和现实意义。

生物质能源是我国农村生活的主要能源,具有来源广泛、成本低廉的特点。

利用现代化的生物质能源不仅可以提高我国能源问题。

我国是一个农业大国,历来重视生物质能源的利用,目前我国生物质能的现代化利用方式已经走向成熟阶段,但仍存在着许多问题。

3 我国生物质能源的利用现状生物质能是人类利用最早的能源之一,但长期以来,世界上生物质能源的开发利用技术,主要是采用直接燃烧。

尽管经过不断的技术改造,利用效率仍很低。

为了提高效率、方便运输、储存,减少直接燃烧造成的环境污染,近几十年来,不少国家,尤其是经济发达国家,大力研究、开发利用生物质转型优化的能源技术,也就是将低品位的生物质能源转变成液体、气体、固化、电力等形式的优质新能源的技术以及高效节能技术,并开发种植能源植物,增加生物质能源的源储备。

随着现代科学技术的发展与进步,传统直接燃烧取能的方式——对资源的浪费和环境的污染,将逐步被取代;科学、合理地利用生物质能源,向生物质能气化、液化、固化、电能转化等方面发展。

目前,生物质能源的开发利用生产方法既包括采用生物方法如发酵、酶转化,也包括采用物理和化学方法如气化和液化方法产生的能源。

纵观国内外已有的生物质能利用技术。

目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。

生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。

据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨(干重),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。

但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。

现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。

我国农村生活能源结构滞后。

现阶段仍以秸秆和薪柴等生物质能为主。

2000 年,我国农村消费能源达353Mtce,其中,农村生活用能占56%,而农村生活用能以秸秆、煤炭和薪柴为主,其中秸秆和薪柴的比重共达57%,其次为煤炭,达31%。

电力、成品油、液化气和天然气等商品能源的比重较低(图1)。

但秸秆和薪材这两种非商品能源的消费呈下降趋势,而所有的商品能源即原煤、电力和煤油等商品能源均呈上升趋势(图2)。

与数量的变化趋势相同,农村生活消费能源中,秸秆和薪柴的比重分别从1979 年的46%、39.8%下降到2000 年的35.4%和22%,下降幅度超过10个百分点。

而商品能源中,原煤的比例增加了将近20个百分点,电力和煤油分别增加6.5和1.6个百分点。

图1 2000年我国农村生活用能消费结构图2 我国农村生活能源消费结构4 生物质能利用技术开发的对现代生活的意义中国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。

农村生活能源消费所出现的问题使生物质能现代化利用成为必要,而能源现代化是我国农村现代化、农民过上小康生活的重要体现。

因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护,对提高农村生活水平、改善生态环境、保障国家能源安全等方面具有重大意义。

4.1 有助于提高农村生活水平开发利用生物质能对中国农村具有特殊意义。

中国80%人口生活在农村,生物质能占有重要地位。

1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。

因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。

4.1.1 发展石油替代行业有利于解决“三农”问题农村、农民和农业的“三农”问题、环境与资源问题,是13亿人口大国均衡发展、建立和谐社会的关键,建立庞大的“石油替代”能源体系,不仅为我国农业产业化、农村地区城市化提供良好的机遇,是我国相当长时间发展重要驱动力,也是解决这些突出问题的最佳切合点。

我国最著名的农业科学家之一、中国科学院院士、中国工程院院士石元春日前公开提出:让我国农民“种出绿色大庆”。

据科技部有关单位的调研,我国南方的甘蔗、木薯,中、东部地区的小麦、水稻,北部的土豆、玉米,西部地区的油桐。

麻疯树,干旱地区的山芋,等等,都是加工转化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。

其中麻疯树籽含油率达50%,是制造生物柴油的良好材料。

我国西南地区现有10万亩,到2010年种植面积可达1000万亩。

国家科技部生物技术中心主任王宏广接受采访时告诉记者:目前我国富余的农副产品加工转化,确可“再造大庆”,即相当于5000万吨原油。

如果把每年农民白白焚烧的秸杆收集处理后加工乙醇,替代车用油,总量可达6000万到1亿吨。

已经开始用生物质能加工品全线替代石油产品的安徽丰原集团董事长李荣杰测算:只要石油不低于35美元每桶,用生物质能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等,都有利可图。

4.1.2 生物质能对提高人民生活水平的意义生物质能的现代化技术开发在3个方面对提高农民生活水平具有重要意义:①改善了以往“烟熏火燎”的炊事环境。

如办沼气可净化室内外空气。

室内外空气质量与厨房燃料的燃烧造成的废气污染关系很大。

河南卫生防疫站的监测结果表明生物质能在传统利用方式下居室内CO、SO 2、CO 2、TSP的浓度分别比现代化利用方式下(此处指沼气利用)的浓度低;②沼气池处理粪便还具有明显的卫生效果。

沼气村的地下水细菌总数合格率和大肠杆菌合格率均为51.6%,对照村则分别为32.6%和28.0%,。

沼气村的苍蝇密度下降了80%左右;③减轻了妇女劳动强度。

生物质用能量的减少,节约了大量砍柴工,解放了农村劳动力,尤其是减轻了妇女劳动强度。

④现代生物质能一体化系统的建设将促进现代种植业的发展,成为农村新的经济增长点,增加农民就业机会,改善生活环境,提高农村居民收入,振兴农村经济。

比如,生物质的能源利用夸人根本解决我国农村普遍存在的而始终无法根治的“秸秆问题”,避免作物秸秆成为德废弃物被遗弃在田头地间,甚至就地焚烧,并影响高速公路、航空交通和人民的生活。

将农业废弃物转化为优质资源,形成产业化,可大量消纳秸秆废弃物,达到消除秸秆危害的目的。

4.2 缓解我国能源短缺,保证能源安全4.2.1 缓解能源短缺形式作为基础能源,秸秆和薪柴等生物质能是农村主要生活燃料。

尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但受资源条件和供应渠道的限制较大。

而生物质能则因为搜集成本低,形成很大浪费。

如果通过开发、改善秸秆利用现代化方式,不仅可以节省资源,一定程度上也有助于缓解国家能源危机。

1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。

而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。

可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。

传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。

4.2.2 替代石油将使我国资源状况化短为长人类使用的三大主要能源是原油、天然气和煤炭,但它们都是不可再生的能源。

据国际能源机构的统计,这三种能源还能供开采的年限,分别只有40年、50年和240年。

开发新能源已成为人类发展中的紧迫课题,核能还将有所发展,太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源,今后将会优先获得开发利用。

另一个值得重视的新能源是可再生的生物能源。

我国虽已探明煤储量6000亿t,石油70亿t,水力发电6.8亿k但由于1978年以来我国总的能源利用率已超过30%,能源分布不均匀,能源产量低和农村能源供应短缺等因素,致使能源供应趋于紧张。

开发利用生物能源,在这方面可以起到显著的缓解作用。

特别是在农村年产稻壳3225万t,玉米芯1250万t,甘蔗渣400万t,棉籽壳200万t,糠醛渣30万t,人畜粪便1380万t的条件下,可用微生物作用年产沼气达14.28×108m3,相当于25.94×106t标准煤,从而彻底改变现在农村能源短缺的状况。

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