生物质资源转化与利用-第一章-绪论

还原糖
（reducing sugar）
缩醛
生物质资源大转化多论与利数用-以第一环章-状绪 存在
cellobiose
纤维二糖是不是还原糖？
纤维素是不是还原糖？
还原糖可能有哪些性质？
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
半纤维素
半纤维素是由多糖单元组成的一类多糖，其主链上由木聚糖、 半乳聚糖或甘露糖组成，在其支链上有阿拉伯糖或半乳糖。半 纤维素大连存在于植物的木质化部分，不同种类半纤维素的组 成差别很大，针叶木中半纤维素主要为聚半乳糖葡萄糖甘露糖。
世界煤炭探明储量 12.5%
1.9%
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
世界各区域能源消费格局
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
传统能源还能用多久？ 石油 30~50 年 （40年 BP数据） 煤炭 100~200年（155年 BP数据） 天然气 60~80年（65年 BP数据）
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
使用类型分类 形态分类 商品非商品分类 生物质资源再转化生论与利可用-再第一生章-分绪 类
1.1.1 能源的分类
按来源分类 按产生分类
➢来自地球外部天体 除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和 矿物能源等的产生提供基础。 ➢地球本身蕴藏 地球内部的热能有关的能源和与原子核反应 有关的能源，如原子核能、地热能等。 ➢地球与其他天体相互作用 如潮汐能。
纤维二糖
葡萄糖
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纤维素的单体—葡萄糖(glucose) 葡萄糖是自然界中储量最为丰富的单糖（六碳糖）资源，其化学 结构式为C6H12O6，它是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体， 有甜味但甜味不如蔗糖(一般人无法尝到甜味)，易溶于水，微溶于 乙醇，不溶于乙醚。水溶液旋光向右，故属于“右旋糖”。
35~40
25~30
45~50
20~25
33~40
20~25
30~50
10~40
Lignin (%) 27~30 20~25 15~20 5~20
~75%
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植物细胞壁中纤生维物质素资、源转半化论与纤利用维-第素一章和-绪木质素的示意图
纤维素
纤维素是生物质的骨架结构材料，是由β-D-吡喃葡萄糖通过1,4糖苷键连接而成的线性高分子化合物(C6H10O5)n，n为聚合度， 其值随不同木种的变化而有不同的变化。
生物质资源转化与利用
第一章 生物质及生物质能概述
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1.1 能源
能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量 （如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质 的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取 得有用能的各种资源。
来源分类 产生分类 性质分类
能源的分类 污染分类
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生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
1.2 生物质概述
什么是生物质？什么是生物质能？ 为什么利用生物质能？如何利用生物质？
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1.2.1 生物质（Biomass）
定义：一般是指任何形式（除化石燃料及其衍生物）的有机 物质，包括所有的动物、植物和微生物，以及由这些生命体 所派生、排泄和代谢出来的各种有机物质，如农林作物及其 残体、水生植物、人畜粪便、城市生活和工业有机废弃物等。
动物粪便 禽畜粪便、屠场废弃物等
城市废弃物 生活垃圾、有机废水等
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
生物质的组成和结构
生物质主要来源于植物，因此以植物生物质为例对生物质的组成 和结构进行分析。 植物生物质主要是木质纤维素(lignocellulose)，具体来说，主要成 分为纤维素(cellulose)、半纤维素(hemicellulose)、木质素(lignin)， 其中大约75%以碳水化合物的形式存在。
碳水化合物
C6H12O6 （六碳糖）
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
C6 · 6H2O
纤维素、半纤维素和木质素在几种常见生物质中的含量百分比
Biomass softwood hardwood wheat straw swithgrass
Cellulose (%) Hemicellulose (%)
➢污染型：煤炭、石油等； ➢清洁型：水力、电力、太阳能、风能 以及核能等。
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
按使用分类 按形态分类
➢常规能源：煤炭、石油、天然气； ➢新型能源：wenku.baidu.com阳能、风能、地热 能、海洋能、生物能、氢能以及用 于核能发电的核燃料等。
➢固体燃料 ➢液体燃料 ➢气体燃料 ➢其他：水能、电能、太阳能、 生物质能、风能、核能、海洋 能和地热能。
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
按商品非商品分类
➢商品型：进入能源市场作为商 品销售的如煤、石油、天然气和 电等；
➢非商品型：指薪柴和农作物残 余（秸秆等）。
按再生可再生分类
➢可再生：凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源
称为再生能源；
风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等。
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生物质的分类
分类
种植生产的生物质 （能源作物）
举例
陆生生物质
甘蔗、木薯、玉米、甜菜、油菜子、甜高粱、能 源林等
水生生物质 海藻、微生物等
农业残余物 秸秆、稻壳、花生壳、蔬菜残余物等
林业残余物 伐木残余物、木材加工废弃物、建筑废物等
未利用的生物质 （残余物）
渔业残余物 渔业加工残余物 工业残余物 究竟、酿酒、制糖、食品、制药、造纸废水等
➢不可再生
煤、石油和天然气等是非再生能源；
地热能基本上是非再生能源生物，质资但源从转化地与利球用-内第一部章-巨绪 大的蕴藏量来看，又
具有再生的性质。
论
1.1.2 能源的储量与消费
22.2%
世界石油探明储量 24.4%
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31.4%
世界天然气探明储量 19.6%
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
➢一次能源：煤炭、原油、天然气、煤 层气、水能、核能、风能、太阳能、地 热能、生物质能等； ➢二次能源：电力、热力、成品油； 生物➢质资以源及转化其与利他用-新第一能章-源绪 和可再生能源。
论
按性质分类 按污染分类
➢燃烧型：煤炭、石油、天然气、泥炭、 木材等； ➢非燃烧型：水能、风能、地热能、海 洋能等。