能源与节能技术课论文——生物技术在新能源开发上地应用

ERECT课程的学习心得

及生物技术在新能源开发中的应用

引言：能源是人类赖于生存的物质基础之一，是地球演化及万物进化的动力，它与社会经济的发展和人类的进步及生存息息相关。如何合理地利用现有的能源资源，始终贯穿于社会文明发展的整个过程。能源的人均占有量及使用量，是衡量一个国家现代化的重要标志之一，但人们在利用能源的同时又给环境带来了巨大的灾难。如今，如何能在不破坏环境的情况下而更好利用能源已成为世界各国的焦点。学习能源与节能技术可以使我们更深刻的了解能源以及它与环境的关系，从而更好的节约与利用现有的能源，开发利用新的绿色能源，我所学的专业是生物技术，生物技术与能源有着密切的关系。现在生物技术在能源领域已取得辉煌的成果，各种新能源与新技术不断产生。显然，在不远的将来，能源主要来自生物技术的看法将成为事实。

正文：

1.课程学习内容：能源是国民经济的基础，在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。在《能源与节能技术》课程上老师详细地阐述了能量与能源的概念，能源资源，能源与社会发展的关系，能源与环境，能量的转换与储存，各种化石燃料，电能、核能、可再生能源、氢能等与能源有关的问题。特别是对新能源与节能进行了详尽地介绍，包括先进的节能技术、热能和电能的节约、重点耗能领域的节能等。

2.课程学习意义：我国的能源发展面临十分严峻的形势和挑战,特别是为保证2020年实现经济翻两番的目标,能源的供应形势将非常紧张;实现减排目标,新能源的开发、利用急需大量懂得相关知识的人才;随着常规能源资源的日益枯竭以及大量利用化石能源带来的一系列环境问题,人类必须寻找可持续的能源道路,开发利用新能源无疑是出路之一。从国际国内能源形势分析,中国能源领域的体制创新和技术创新所具有的巨大潜力,以及中国政府将实行的一系列促进能源可持续发展的政策措施来分析,中国仍能在未来相当长时期内实现能源的可持续供应。关键是中国必须坚持加强节能和提高能源效率为核心的可持续能源发展战略，并且不断开发新能源。

3.学习心得：通过本课程的学习我知道了许多有关能源的概念，知道了能源的分类，各种能源的发展现状，特别是一些常规能源的现状。而且深入了解了化石燃料的形成，分布，开采，与利用。了解了我国的能源利用现状以及存在的能源问题，此外我们还学习了一些有关能量转化的知识，见识了一些的最新开发的能源与当代最先进节能技术。这不仅使我们学到了有关能源的专业知识，拓展了思维开阔了眼界而且增加了我们的能源危机意识，促使我们不断提高对能源问题的关注程度以及相关知识的学习力度。

4.能源与生物技术

能源分为不可再生能源和可再生能源。不可再生能源是指地球上现有的三大库存的化石原料，即煤、天然气和石油(包括核能)。可再生能源是指太阳能、风能、地热能、生物能、海洋能和水能等。据有关专家预测，如按现有开采不可再生能源的技术和连续不断地日夜消耗这些化石燃料的速率来推算，煤、天然气和石油的可使用有效年限分别为100～120年、30～50年和18～30年。显然，21

世纪所面临的最大难题及困境可能不是战争及食品，而是能源。因为目前整个人类发展和工农业生产，几乎都是依赖于这些很有限的化石能源。随着地球上化石能源的不断耗尽，寻找、改善及提高可再生能源利用率和发明创造新技术以最大限度地开采不可再生能源的做法很可能是今后几十年内人类从地球上获取能源的有效举措。虽然以水力、潮汐、风力为动力的发电设备及太阳能捕获器、地热已为人类提供一定的能源，但离人类对能源的需求还相差甚远。设法利用新技术创造更多的能源并代替不可再生的化石燃料，用于满足人类生存的需求，也将是人类寻找新能源惟一明智的做法。然而，这种新技术实际上已被和正在被人类所利用，即生物技术创造能源。

从目前市场能源消耗的品种及速率分析，利用生物技术创造更多可再生能源将是本世纪产能的有效技术之一。因而生物技术与能源的研究及开发已日益倍增地受到各国的重视，并已投人大量的人力及物力。现在生物技术在能源领域已取得辉煌的成果，各种新能源与新技术不断产生显然，在不远的将来，能源主要来自生物技术的看法将成为事实。

5.生物技术开发的新能源的介绍

目前生物技术开发的新能源，其大部分所用原料为生物质，下面我先对生物质做一番简单介绍，然后在介绍几种运用生物技术开发的新能源。

5.1生物质能概述

生物质是指一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质。包括除化石燃料外的植物、动物和微生物及其排泄与代谢物等。

生物质能（biomass energy ），即以生物质为载体的能量。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。5.2、生物质能的特点

1) 可再生性

与风能、太阳能等同属可再生能源，可保证能源的永续利用；

2) 低污染性

生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应

3) 广泛分布性

缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；

4) 总量丰富

据估算，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。

5.3、生物质能的利用技术

生物质能的利用技术主要包括三种：

1）直接燃烧技术

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。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）热化学转换

热化学转换是指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。

生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。通过气化过程，生物质原料在高温下被分解为一

氧化碳和氢气，氢气可以被制成各种生物燃料，包括各种碳氢化合物等。

3）生物化学转换

包括生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生沼气。沼气无色、有臭、有毒混合气体。其中甲烷占60%-70%；二氧化碳25%-40%；硫化氢、氮、氢和一氧化碳等占5%。

6.新能能源的简介

6.1生物柴油

生物柴油是指以动植物油或其水解的脂肪酸为原料,与一元醇通过醇解或酯化生产的脂肪酸一元酯。它可以替代石化柴油,是一种可再生的、清洁的生物燃料。商业化生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯。

6.1.1生物柴油特点

清洁环保：生物柴油无毒性，不含硫、铅、卤等有害物质，燃烧彻底，污染排入少。2.点火性能佳，燃烧更充分：生物柴油的关键指标十六烷值较高，大于45（普通柴油为45）抗爆性能优于普通柴油。3.兼容性好，适应性广：无须改动柴油机，可直接使用或与任何比例的普通柴油混合使用，同时可直接使用普通柴油加油机加油，储运设备。4.经济、原料广泛：生物柴油是一种可再生能源，