英语的生物质能源介绍(ppt)
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生物质能 PPT课件
从化学的角度上看，生物质的组成是C-H化合物， 它与常规的矿物燃料，如石油、煤等是同类。由于 煤和石油都是生物质经过长期转换而来的，所以生 物质是矿物燃料的始祖，被喻为即时利用的绿色煤 炭。正因为这样，生物质的特性和利用方式与矿物 燃料有很大的相似性，可以充分利用已经发展起来 的常规能源技术开发利用生物质能。但与矿物燃料 相比，它的挥发组分高，炭活性高，含硫量和灰分 都比煤低，因此，生物质利用过程中SO2、NOx的 排放较少，造成空气污染和酸雨现象会明显降低； 这也是开发利用生物质能的主要优势之一。
麻风树是制造植物柴油的原料之一
脂 肪 燃 料 快 艇
生物能源既不同于常规的矿物能源， 又有别于其他新能源，兼有两者的 特点和优势，是人类最主要的可再 生能源之一。
生物质包括植物、动物及其排泄物、 垃圾及有机废水等几大类。从广义 上讲，生物质是植物通过光合作用 生成的有机物，它的能量最初来源 于太阳能，所以生物质能是太阳能 的一种，它的生成过程如下：
2040 1200
带 动 性
生物质能的载体是有机物，所以这种能源是以实物的形式 存在的，是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。而且 它分布最广, 不受天气和自然条件的限制，只要有生命的 地方即有生物质存在。从利用方式上看，生物质能与煤、 石油内部结构和特性相似，可以采用相同或相近的技术进 行处理和利用，利用技术的开发与推广难度比较低。另外， 生物质可以通过一定的先进技术进行转换，除了转化为电 力外，还可生成油料、燃气或固体燃料，直接应用于汽车 等运输机械或用于柴油机，燃气轮机、锅炉等常规热力设 备，几乎可以应用于目前人类工业生产或社会生活的各个 方面，所以在所有新能源中，生物质能与现代的工业化技 术和目前的现代化生活有最大的兼容性，它在不必对已有 的工业技术做任何改进的前提下即可以替代常规能源，对 常规能源有很大的替代能力，这些都是今后生物质能发挥 重要作用的依据。
生物质能 教学课件
4.生物质能的未来
生物能源的时代
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.
最后：
《生物质能》杂志 biomassenergy magazine 中国第一本生物质能杂志，双月刊，作为 生物质能第一纸媒，《生物质能》杂志从创刊起， 就坚持“全心全意服务生物质能行业”的原则， 致力于生物质能行业市场应用分析，报道行业政 策法规、生物质能动态，介绍新产品，新技术， 深度解析企业发展策略、企业经营模式、企业领 导人风采，引领行业发展。深入当下生物质能第 一线，贴近生物质能现场、倡导先进技术、传播 低碳理念、服务生物质能行业。
生物质能源
biomass energy
主讲人： 兰平 图片搜集：苏点 文字搜集：冯艳 PPT制作：闫丹
目录
生物质能的背景 生物质能概述 生物质能的利用 生物质能的未来
世界能源的主要来源
能源危机
环境污染现状
你想到了什么？？？
再看看我们现有的资源吧！！！
石油 40年
天然气 50年
煤碳 240年
3.3.3生物质发电将在未来电力中占有一定份额
2010年可再生能源装机容量的预测/GW 生物质 发电有 直接燃 烧发电 和气化 发电两 种技术 能源 2000年 2010年
小水电
太阳能光电
Hale Waihona Puke 321.145
11
太阳能
生物质能 地热能 风能
《生物质能》PPT课件
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的一种，它的生成过程如下：
叶绿素
CO2+H2O+太阳能——————〉（CH2O）+O2
完整版课件ppt
6
生物质能优势
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业， 油， 动， ”循， 质， 的， 的， 的大，
机生 价生 性生 环生 性是 多生 多生 能规生
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带 动 性
12
生物质能的载体是有机物，所以这种能源是以实物的形式
存在的，是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。而且
它分布最广, 不受天气和自然条件的限制，只要有生命的
地方即有生物质存在。从利用方式上看，生物质能与煤、
石油内部结构和特性相似，可以采用相同或相近的技术进
行处理和利用，利用技术的开发与推广难度比较低。另外，
生物质能
完整版课件ppt
1
生物能源即生物质能
中文名称：
– 生物质能
英文名称：
– biomass energy，bioenergy;biomass energy
定义1：
– 绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能存储在生 物质内部的能量。是太阳能以化学能形式存储在生物 质中的能量。
生物质能
结束
由于生物质的多样性和复杂性,其利用技术远比 化石燃料复杂和多样,目前仅限于小规模利用. 而且生物质利用技术除了与化石燃料相似的燃 烧技术和物化转换技术外还有独特的生化转换 技术,在利用时也需要更多的预处理和能量提升 过程,这些都是目前生物质能大规模推广使用所 面临的主要难题.但生物质能作为可再生的洁净 能源,其开发利用已势在必行. 无论从农林业废 弃物回收、能源结构转换,还是对环境保护、可 持续发展问题的日益重视角度看,生物质能都将 成为未来最廉价易得却最具竞争力的能源.
生物质能的特点
与常规能源相比的特性 生物质能的载体是有机物,所以这种能源是以实 物形式存在的唯一一种可存储、可运输的可再生能源 1可再生性 2低污染性 3广泛分布性 4生物质燃料总量十分丰富 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。
生物质气化机组
原料
汽化器
燃气净化器
风机
水封器
农 户
燃气管网
阻火器
气柜
集水器 系统工艺流程图
5 沼气技术
我国是世界上沼气利用开展最好的国家, 技术已发展相当成熟,并进入商业化应用 阶段,有用户沼气池688. 7万户,综合利用 户数340万户,利用率达87%以上. 污水处 理的大型沼气工程技术也已进入商业示 范和初步推广阶段. 全国大中型沼气工程 1 211处. 但由于沼气技术的主要目标是环 境效益,一次性投资大而能源产出小,所以 经济效益较差.
新能源 第三章生物质能PPT课件
绿玉树
续随子。
麻风果
续随子。
麻风果
续随子。
。
续随子
续随子
。
能源农场
即建立以获取能源为目的的生物质生产基地， 以能源农场的形式大规模培育生物质，并加工 成可利用的能源。要对土地进行合理规划，尽 可能利用山地、非耕荒地和水域，选择适合当 地生长条件的生物质品种进行培育、繁殖，以 获得足够数量的高产能植物。在海洋、水域， 要充分利用海藻和水生物提取能源，建立海洋 能源农场或江河能源农场。同时，将基因工程 等现代生物技术广泛应用于能源农场中，以提 高能源转化率。
生物质能的来源
城市垃圾，主要成分包括：纸屑（占40％）、 纺织废料（占20%）和废弃食物（占20%）等。 将城市垃圾直接燃烧可产生热能，或是经过热 分解处理制成燃料使用。
城市污水，一般城市污水约含有0.02％～0.03 ％的固体与99%以上的水分，下水道污泥有望 成为厌氧消化槽的主要原料。
生物能的开发和利用
生物能的开发和利用
直接燃烧生物质来产生热能、蒸汽或电 能；
利用能源作物生产液体燃料。目前具有 发展潜力的能源作物，包括：快速成长 作物树木、糖与淀粉作物（供制造乙 醇）、含有碳氧化合物作物、草本作物、 水生植物；
生产木炭和炭；
生物能的开发和利用
生物质（热解）气化后用于电力生产， 如集成式生物质气化器和喷气式蒸汽燃 气轮机（BIG/STIG）联合发电装置；
对农业废弃物、粪便、污水或城市固体 废物等进行厌氧消化，以生产沼气和避 免用错误的方法处置这些物质，以免引 起环境危害。
生物质能 的利用技术
生物质能的利用技术
生物质能的利用技术大体上分为直接燃 烧技术、物化转化技术、生化转化技术 和植物油技术四大类，各类技术又包含 了不同的子技术。
生物质能简介
8
三 利用
❖ 利用现状及技术
▪ 生物质的气化 ▪ 物质固硫型煤技术 ▪ 生物质热解 ▪ 生物质液化 ▪ 生物质制氢 ▪ 生物燃料电池
9
三 利用
燃烧
热化学法
生物质资源
生物化学法
化学法
物理化学法
10
热量或者电力 气化 热解 直接液化
水解、发酵 沼气技术 间接液化 酯化 压缩成型
生物质燃气 木炭或生物原油 液化油
11
三 利用
❖ 脂肪燃料快艇
12
三 利用
❖ 脂肪燃料快艇
虽然动物脂肪种类丰富;但贝修恩计划只利用人类脂肪转化成的 生物燃料作为地球竞赛号的动力来源;百分之百采用生物燃料完 成一次环游世界的环保之旅; 为了能募集到足够的脂肪生物燃料;贝修恩身先士卒;主动躺到了 手术台上; 然而整形医生尽管做了很大努力;从他体内抽出的脂 肪也只够制造100毫升的生物燃料; 他的两名助手抽出的10升脂 肪能够制成7升生物燃料;可供地球竞赛号航行15公里; 而皮特进行绿色环游世界之旅;以打破英国有线和无线冒险者号 于1998年创造的75天环游世界的纪录;总共需要7万升的生物燃 料;也就是说;皮特需要胖子志愿者们捐赠出大约7万公斤的脂肪;
▪ 生物质能可以被转化成许多固态 液态和气态燃料或其它 形式的能源;称为生物质能源; 煤炭 石油和天然气等传统 能源也均是生物质在地质作用影响下转化而成的; 所以 说;生物质是能源之源;
2
二 特点
❖ 优点：
▪ 可再生：生物质通过植物的光合作用可以再生;与风能 太阳能同属可再生能源；
▪ 低污染：生物质含硫 含氮都较低;灰分含量很少;燃烧后 SO2 NOx和灰尘排放量比化石燃料小得多;是一种清洁的 燃料；
乙醇 沼气 甲醇、醚 生物柴油
三 利用
❖ 利用现状及技术
▪ 生物质的气化 ▪ 物质固硫型煤技术 ▪ 生物质热解 ▪ 生物质液化 ▪ 生物质制氢 ▪ 生物燃料电池
9
三 利用
燃烧
热化学法
生物质资源
生物化学法
化学法
物理化学法
10
热量或者电力 气化 热解 直接液化
水解、发酵 沼气技术 间接液化 酯化 压缩成型
生物质燃气 木炭或生物原油 液化油
11
三 利用
❖ 脂肪燃料快艇
12
三 利用
❖ 脂肪燃料快艇
虽然动物脂肪种类丰富;但贝修恩计划只利用人类脂肪转化成的 生物燃料作为地球竞赛号的动力来源;百分之百采用生物燃料完 成一次环游世界的环保之旅; 为了能募集到足够的脂肪生物燃料;贝修恩身先士卒;主动躺到了 手术台上; 然而整形医生尽管做了很大努力;从他体内抽出的脂 肪也只够制造100毫升的生物燃料; 他的两名助手抽出的10升脂 肪能够制成7升生物燃料;可供地球竞赛号航行15公里; 而皮特进行绿色环游世界之旅;以打破英国有线和无线冒险者号 于1998年创造的75天环游世界的纪录;总共需要7万升的生物燃 料;也就是说;皮特需要胖子志愿者们捐赠出大约7万公斤的脂肪;
▪ 生物质能可以被转化成许多固态 液态和气态燃料或其它 形式的能源;称为生物质能源; 煤炭 石油和天然气等传统 能源也均是生物质在地质作用影响下转化而成的; 所以 说;生物质是能源之源;
2
二 特点
❖ 优点：
▪ 可再生：生物质通过植物的光合作用可以再生;与风能 太阳能同属可再生能源；
▪ 低污染：生物质含硫 含氮都较低;灰分含量很少;燃烧后 SO2 NOx和灰尘排放量比化石燃料小得多;是一种清洁的 燃料；
乙醇 沼气 甲醇、醚 生物柴油
第2章 资源生物学 生物质资源ppt课件
生态环境与资源学院
the College of Ecological Environment and Resources
.
第二章 生物质资源
.
生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 . 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
.
二、生物质直接燃烧和固体燃料
.
三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物质液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
.
四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
.
第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用，即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料；其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
.
作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源？请说说你的理由
.
质素的含量不同。
.
木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
.
二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
.
第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
the College of Ecological Environment and Resources
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第二章 生物质资源
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生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 . 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
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二、生物质直接燃烧和固体燃料
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三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物质液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
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四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
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第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用，即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料；其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
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作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源？请说说你的理由
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质素的含量不同。
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木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
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二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
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第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
《生物发电介绍》课件
《生物发电介绍》ppt课件
目 录
• 生物发电概述 • 生物发电的优势与挑战 • 生物发电的应用场景 • 生物发电的案例分析 • 生物发电的效益与影响
01
生物发电概述
生物发电的定义
生物发电是指利用生物质能进行发电 的过程，即将生物质转换成电能。
生物质资源丰富，可再生，是理想的 可替代能源。
生物质是指通过光合作用而形成的有 机物质，包括植物、动物和微生物等 。
战。
农业生物发电案例
生物质来源
农业生物发电主要利用农作物废弃物、畜禽粪便等作为生物质来源 。
技术类型
常见的农业生物发电技术包括生物质燃烧发电、生物质沼气发电等 ，能够将生物质转化为热能或电力。
优势与挑战
农业生物发电具有促进农业废弃物资源化利用、改善农村环境质量的 优势，但同时也面临着生物质收集、储存和运输等方面的挑战。
生物发电可以促进农业废弃物、城市垃圾等有机废物的资 源化利用，减少垃圾填埋和焚烧对环境的影响。
对经济的影响
创造就业机会
生物质能的开发利用涉及多个环节，包括生物质收集、运输、加 工和发电等，这些环节可以创造就业机会，促进经济发展。
促进农业产业链发展
生物质能的发展可以促进农业产业链的延伸，提高农业附加值，增 加农民收入。
再生。
减少温室气体排放
与化石燃料相比，生物质发 电的碳排放量较低，有助于减
缓全球气候变化。
促进农村经济发展
生物质能产业可以创造就业 机会，提高农民收入，促进农
村经济发展。
多样化的能源供应
生物质能可以作为化石燃料 的替代品，减少对传统能源的
依赖。
生物发电的挑战
资源限制
生物质能的资源量有限 ，受限于土地、水资源
目 录
• 生物发电概述 • 生物发电的优势与挑战 • 生物发电的应用场景 • 生物发电的案例分析 • 生物发电的效益与影响
01
生物发电概述
生物发电的定义
生物发电是指利用生物质能进行发电 的过程，即将生物质转换成电能。
生物质资源丰富，可再生，是理想的 可替代能源。
生物质是指通过光合作用而形成的有 机物质，包括植物、动物和微生物等 。
战。
农业生物发电案例
生物质来源
农业生物发电主要利用农作物废弃物、畜禽粪便等作为生物质来源 。
技术类型
常见的农业生物发电技术包括生物质燃烧发电、生物质沼气发电等 ，能够将生物质转化为热能或电力。
优势与挑战
农业生物发电具有促进农业废弃物资源化利用、改善农村环境质量的 优势，但同时也面临着生物质收集、储存和运输等方面的挑战。
生物发电可以促进农业废弃物、城市垃圾等有机废物的资 源化利用，减少垃圾填埋和焚烧对环境的影响。
对经济的影响
创造就业机会
生物质能的开发利用涉及多个环节，包括生物质收集、运输、加 工和发电等，这些环节可以创造就业机会，促进经济发展。
促进农业产业链发展
生物质能的发展可以促进农业产业链的延伸，提高农业附加值，增 加农民收入。
再生。
减少温室气体排放
与化石燃料相比，生物质发 电的碳排放量较低，有助于减
缓全球气候变化。
促进农村经济发展
生物质能产业可以创造就业 机会，提高农民收入，促进农
村经济发展。
多样化的能源供应
生物质能可以作为化石燃料 的替代品，减少对传统能源的
依赖。
生物发电的挑战
资源限制
生物质能的资源量有限 ，受限于土地、水资源
生物质能源发电外文ppt
生物质能转换技术及产品
生物质能的综合利用
2 生物质能的物理转换利用
生物质物理转换主要指生物质固化成型， 即将生物质粉碎至一定粒度，不添加黏结剂， 在高压条件下，挤压成一定形状。其黏结力 主要靠挤压过程中产生的热量，使得生物质 中的木质素产生塑化黏结。生物质固化解决 了生物质形状各异、堆积密度小且松散、运 输和储存不方便的问题，提高了生物质的使 用效率。
主要分类
（1）城市垃圾 包括工业、 生活和商业垃圾，全球每 年排放约100亿吨。
（2）有机废水 包括工业 废水和生活污水，全球每 年排放约4500亿吨。
（3）粪便类 包括牲畜、 家禽、人的粪便等，全球 每年排放数百亿吨以上。
（4）林业生物质 包括薪柴、枝丫、树皮、 树根、落叶、木屑、刨花等。
2.1 生物质压缩成型技术
1. 生物质压缩成型工艺流程 按成型物的形状主要分为三大类：圆
柱块状成型、棒状成型和颗粒状成型技 术。
生物质压缩成型工艺流程图
国内生产的生物质成型机一般为螺旋挤压 式，生产能力多在100～200kg/h之间，电 机功率7.5～18kW，电加热功率2～4kW， 生产的成型燃料多为棒状。
Transport 运输
Combustion 燃烧
Distributio 分配
Primary energy 一次能源
Final energy 最终能源
1.3 我国的生物质资源以及开发生物质能 的意义
1. 我国具有发展生物质能源的良好条件，原产料来源丰 富--农作物秸秆年产6亿吨，畜禽粪便年产21．5亿吨，农 产品加工业如稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等副产品 的年产量超过l亿吨、边际土地4.2亿公顷，同时还包括各 种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。
生物质资源的利用 ppt课件
量达
响,但尾气中碳氢化合物、
❖ 到2.7%；如添加10%乙醇,
3. 反应条件温和
不需要高温、高压、强酸、强碱等苛刻条件，大多 常温常压下，活性最高。
4. 多样性
目前已发现的酶有2500种，还有2万多种具有催 化作用的微生物，几乎能催化所有的化学反应。
生物质资源利用实例
历史悠久的发酵技术
大约5000年前，我国人民已掌握酿酒、酿醋技术。
酿酒
原 蒸 料 淀 煮 粉 糖 酶 酵 化 母 酒 菌 蒸 化 酒
酶——打开生物质资源宝库的钥匙
大分子 物质
淀粉
纤维素 半纤维素
物理法 化学法
葡萄糖
木质素
生物转化法
物理法和化学法，是通过热裂解、分馏、氧化还原 降解、水解和酸解等方法将纤维素、木质素等大分子生 物质降解成低分子量的碳氢化合物、可燃气体和液体， 直接作为能源或经分离提纯后作为化工原料。
但是，物理法和化学法一般的能耗高、产率低且过 程污染较严重，因此单独使用一般缺乏实用性，往往是 作为生物转化法的辅助手段。
生物转化法是利用酶将生物质降解为葡萄糖，然 后转化为各种化学品。因此酶在生物质的应用过程中 的地位不言而喻。
酶催化的特点：
1. 高效性
普通催化剂对化学反应加速一般为104~105倍， 酶对反应的加速作用一般在109~101以上。
2. 专一性
普通催化剂往往对同一类型反应都有催化作用，而 酶只选择催化某个反应并获得特定的产物。
酿醋
原 蒸 料 淀 煮 粉 糖 酶 酵 化 母 酒 菌 麸 化 皮 发 、 醋 醋 酵
生物炼制
❖ 生物炼制是利用农业废弃物、植物基淀粉和木质纤 维素材料为原料，生产各种化学品、燃料和生物基 材料。根据近来研究开发的不同情况，生物炼制分 为3种系列：①木质纤维素炼制：用自然界中干的 原材料如含纤维素的生物质和废弃物作原料；②全 谷物炼制：用谷类或玉米作原料；③绿色炼制：用 自然界中湿的生物质如青草、苜蓿、三叶草和未成 熟谷类作原料。生物炼制大幅扩展可再生植物基原 材料的应用，使其成为环境可持续发展的化学和能 源经济转变的手段。
能源化学-生物质能源
生物质燃烧
生物质能源
生物质燃烧模式
生物质能利用与转化
固体燃料转化燃烧路径及相应的DTG曲线模式 I , O ———分别在惰性和氧气气氛下
生物质能源
生物质燃烧模式
生物质能利用与转化
不同的生物质的燃烧模式不同
生物质能源
生物质能利用与转化
生物质燃烧动力学
生物质的燃烧过程是从挥发分的着火燃烧开始，燃烧过程受 挥发分的热解释放过程控制
❖ 即使经过数年干燥的木材,其细胞结构中仍含有15 %～20 %的水;
(2) 挥发分（低分子量物质）的释放、燃烧 ； (3) 纤维素与半纤维素等受热分解、气化、燃烧； (4) 过渡阶段：木质素高温炭化、着火。 (4) 固定碳的燃烧：
❖ 在完全燃烧条件下，能量完全释放，生物质完全 转变为灰烬。
生物质能源 生物质直接燃烧
CO2＋H2O-----→稳定化学能 C6H12O6
（暗反应，酶促反应）
↓↓↓ 生物质：n (C6H12O6)
生物质能源
生物质能概述
光合效率
光合作用过程中，每分解一个水分子，释放一个O2分子，需转移4 个电子，而每个电子的转移要通过两个受激发的色素系统（光系 统I & II）接力进行，因而理论上需要8个以上的光量子。
每个摩尔的波长为680纳米的红光和波长为420纳米的紫光分别含 能180千焦耳和297千焦耳，都形成含热量 46.89千焦耳的1摩尔碳 水化合物（CH2O），其能量利用率分别为26％和16％。白光包括从 380～720纳米的各种波长的光量子，其能量利用率约为 20％。这 是叶绿素所吸收的光量子的理论最高能量利用率。
➢ 纤维素类能源植物：经水解后发酵生产燃料乙 醇；也可转化为气体、液体和固体燃料。如速生 林木、芒草等。
生物质能源和材料
• 另外,占温室效应气体大部分的CO2也主要来自矿物 燃料的燃烧：
– 石油：CH2 + 1.5O2 → CO2 + H2O – 煤炭：C + O2 → CO2 – 天然气：CH4 + 2O2 → CO2+ 2H2O
能源问题
• 能源是现代化生活所不可缺少的一部分,因此需要寻 找其他能够替代矿物燃料的能源.
木质纤维素原料
• 植物生物质的抗降解屏障biomass recalcitrance：即植 物材料抵抗微生物及酶降解的各种特性.包括：
– 植物体的表皮系统,尤其是角质和蜡质； – 维管束的排列和密度； – 厚壁组织细胞的相对含量； – 木质化程度； – 覆盖次生壁的瘤层； – 细胞壁组成的复杂性和结构不均一性； – 酶在不溶物上的作用阻碍； – 细胞壁中含有的发酵抑制物； – 处理过程中产生的发酵抑制物.
SolSource solar stove can reach high temperatures over 400°C
生物质能源 biofuel
• 生物质biomass：任何动物、植物、微生物的身体, 以及它们的排泄物中所包含的有机物质.
分类
举例
陆生生物 能源作物
水生生物
甘蔗、玉米、木薯、能源林 海藻、微生物
木
前处理：
质
破坏形成紧密
纤
结构的屏障
维
素
酸碱处理法
有机溶剂法
水压热解法
机械粉碎法
蒸汽爆碎法
酶解大 分子
微生物 发酵
纤维素酶 半纤维素酶 木质素降解酶
产品纯化
生物乙醇
针叶木 前处理
半纤维素
纤维素 酶解
木质素
木糖 甘露糖 半乳糖 葡萄糖
– 石油：CH2 + 1.5O2 → CO2 + H2O – 煤炭：C + O2 → CO2 – 天然气：CH4 + 2O2 → CO2+ 2H2O
能源问题
• 能源是现代化生活所不可缺少的一部分,因此需要寻 找其他能够替代矿物燃料的能源.
木质纤维素原料
• 植物生物质的抗降解屏障biomass recalcitrance：即植 物材料抵抗微生物及酶降解的各种特性.包括：
– 植物体的表皮系统,尤其是角质和蜡质； – 维管束的排列和密度； – 厚壁组织细胞的相对含量； – 木质化程度； – 覆盖次生壁的瘤层； – 细胞壁组成的复杂性和结构不均一性； – 酶在不溶物上的作用阻碍； – 细胞壁中含有的发酵抑制物； – 处理过程中产生的发酵抑制物.
SolSource solar stove can reach high temperatures over 400°C
生物质能源 biofuel
• 生物质biomass：任何动物、植物、微生物的身体, 以及它们的排泄物中所包含的有机物质.
分类
举例
陆生生物 能源作物
水生生物
甘蔗、玉米、木薯、能源林 海藻、微生物
木
前处理：
质
破坏形成紧密
纤
结构的屏障
维
素
酸碱处理法
有机溶剂法
水压热解法
机械粉碎法
蒸汽爆碎法
酶解大 分子
微生物 发酵
纤维素酶 半纤维素酶 木质素降解酶
产品纯化
生物乙醇
针叶木 前处理
半纤维素
纤维素 酶解
木质素
木糖 甘露糖 半乳糖 葡萄糖
生物新能源
生物质能介绍生物质能（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。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
特点：可再生、低污染、分布广泛。
生物质能源的特点分析，①可再生性。
生物质能源是从太阳能转化而来，通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能，储存在生物质内部的能量，与风能、太阳能等同属可再生能源，可实现能源的永续利用。
②清洁、低碳。
生物质能源中的有害物质含量很低，属于清洁能源。
同时，生物质能源的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能源的使用过程又生成二氧化碳和水，形成二氧化碳的循环排放过程，能够有效减少人类二氧化碳的净排放量，降低温室效应。
③替代优势。
利用现代技术可以将生物质能源转化成可替代化石燃料的生物质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等。
在热转化方面，生物质能源可以直接燃烧或经过转换，形成便于储存和运输的固体、气体和液体燃料，可运用于大部分使用石油、煤炭及天然气的工业锅炉和窑炉中。
国际自然基金会2011年2 月发布的《能源报告》认为，到2050 年，将有60%的工业燃料和工业供热都采用生物质能源。
④原料丰富。
生物质能源资源丰富，分布广泛。
根据世界自然基金会的预计，全球生物质能源潜在可利用量达350EJ/年（约合82.12 亿吨标准油，相当于2009年全球能源消耗量的73%）。
生物质能源-燃料乙醇
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生产酒精的原料
原料種類
作物
糖質原料
甘蔗，甜高梁
澱粉質原料
小麥、玉米
纖維質原料
稻稈、舊報紙
藻類
綠藻、馬尾藻
.
Production capability for Ethanol is about 5.81 million ton in China. Fig: medium and large enterprise spatial distribution
.
我国从2001年开始推广“车 用乙醇汽油”。
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酒精发酵罐
.
1、罐型
➢ 酒精发酵罐筒体为圆柱形， 低盖和顶盖均为碟形或锥形。
➢ 在酒精发酵过程中，为了回 收二氧化碳气体及其所带出 的部分酒精，发酵罐采用密 闭式顶有人孔，视镜及二氧 化碳回收管。
➢ 进料管接种管压力表和测量 仪表接口管等。
➢ 罐底装有排料口和排污口罐 身上下装有取样口和温度计 接中口对于型发酵罐。
乙酰木聚糖酯酶 Acetylxylan esterase
阿拉伯呋喃糖苷酶 Arabinofuranosidase
H OH
OCH3
H
OCH3
OH
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纤维素
Cellulose
纤维素酶酵母
纤维素
Cellulose
CHO
H
OCH3
OH
外切葡聚糖酶 Exoglucosidase
纤维二糖水解酶 Cellobiohydrolase
内切葡聚糖酶 Endoglucsidase
纤维二糖酶 Cellobiase
CHO
H OH
OCH3
CHO
H
OCH3
OH
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生产酒精的原料
原料種類
作物
糖質原料
甘蔗，甜高梁
澱粉質原料
小麥、玉米
纖維質原料
稻稈、舊報紙
藻類
綠藻、馬尾藻
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Production capability for Ethanol is about 5.81 million ton in China. Fig: medium and large enterprise spatial distribution
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我国从2001年开始推广“车 用乙醇汽油”。
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酒精发酵罐
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1、罐型
➢ 酒精发酵罐筒体为圆柱形， 低盖和顶盖均为碟形或锥形。
➢ 在酒精发酵过程中，为了回 收二氧化碳气体及其所带出 的部分酒精，发酵罐采用密 闭式顶有人孔，视镜及二氧 化碳回收管。
➢ 进料管接种管压力表和测量 仪表接口管等。
➢ 罐底装有排料口和排污口罐 身上下装有取样口和温度计 接中口对于型发酵罐。
乙酰木聚糖酯酶 Acetylxylan esterase
阿拉伯呋喃糖苷酶 Arabinofuranosidase
H OH
OCH3
H
OCH3
OH
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纤维素
Cellulose
纤维素酶酵母
纤维素
Cellulose
CHO
H
OCH3
OH
外切葡聚糖酶 Exoglucosidase
纤维二糖水解酶 Cellobiohydrolase
内切葡聚糖酶 Endoglucsidase
纤维二糖酶 Cellobiase
CHO
H OH
OCH3
CHO
H
OCH3
OH
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