什么是生物质能?

2012-07-24 08:28:29 lanitel

生物质是讨论能源经常用的一个术语,是指由光协作用而产生的各种有机体。光协作用即应用空气中的二氧化碳和土壤中的水,将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气的过程,光协作用是生命活动中的关键过程,植物光协作用的简单过程如下:

植物

水+二氧化碳 -----> 有机体+氧

太阳能

  生物能是太阳能以化学能方式储存在生物中的一种能量方式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光协作用,在各种可再生能源中,生物质是共同的,它是储存的太阳能,更是一种独一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。生物质所含能量的几与下列诸要素有亲密的关系:种类、生长周期、繁衍与种值办法、收获办法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、雨量、土壤条件等,在太阳能直接转换的各种过程中,光协作用是效率最低的,光协作用的转化率约为0.5%-5%,据估量温带地域植物光协作用的转化率按全年均匀计算约为太阳全部辐射能的0.5%-2.5%,整个生物圈的均匀转化率可达3%-5%。生物质能潜力很大,世界上约有250000种生物,在提供理想的环境与条件下,光协作用的最高效率可达8~15%,普通状况下均匀效率为0.5%左右。

  据估量地球上每年植物光协作用固定的碳达2x1011t,含能量达3x1021J,因而每年经过光协作用储存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍及世界各地,其蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年消费量就像当于目前人类耗费矿物能的20倍,或相当于世界现有人口食物能量的160倍。固然不同国度单位面积生物质的产量差别很大,但地球上每个国度都有某种方式的生物质,生物质能是热能的来源,为人类提供了根本燃料。

  生物能具备下列优点:

  * 提供低硫燃料;

  * 提供低价能源(於某些条件下);

  * 将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如,渣滓燃料);

  * 与其他非传统性能源相比拟,技术上的难题较少。

  至於其缺陷有:

  *小范围应用;

  *植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物;

  *单位土空中的有机物能量偏低;

  *缺乏合适栽种植物的土地;

  *有机物的水分偏多(50%~95%)。

  生物能大致能够分为两类——传统的和现代的。现代生物能是指那些能够大范围用于替代常规能源亦即矿物类固体、液体和气体燃料的各种生物能。巴西、瑞典、美国的生物能方案便是这类生物能的例子。现代生物质包括:1、木质废弃物(工业性的);2、甘蔗渣(工业性的);2、城市废物;3、生物燃料(包括沼气和能源型作物)。传统生物能主要限于开展中国度、广义来说它包括一切小范围运用的生物能,但它们也并不总是置于市场之外。第三世界乡村烧饭用的薪柴便是其中的典型例子。传统生物质包括:1、家庭运用的薪柴和木炭;2、稻草,也包括稻壳;3、其他的植物性废弃物;4、动物的粪便。

  世界上生物质资源数量庞大,方式繁多,其中包括薪柴,农林作物,特别是为了消费能源而种植的能源作物,农业和林业残剩物,食品加工和林产品加工的下脚料,城市固体废弃物,生活污水和水生植物等等(中国生物质资源主要是农业废弃物及农林产品加工业废弃物、薪柴、人畜粪便、城镇生活渣滓等四个方面),下面举一些例子阐明:

  薪柴:至今仍为許多开展中国度的重要能源,仍需依赖柴薪来满足大局部能量需求.不过由于日益增加薪柴的需求,将招致林地日减,需恰当规划与植林方可解決这一问题。

  农作物残渣:农作物残渣遺留於耕地上也有水土坚持与土壤肥力固化的功用,因而,农作物残渣不可毫无限制地供作能源转换。

  家畜粪便:家畜的粪便,经枯燥可直接熄灭供给热能。若将粪便经过厌氧处置,会产生甲烷和可供肥料运用之淤渣。若用小型厌氧消化糟,仅需三至四头家畜之的粪便即能满足开展中国度中小家庭每天能量的需求。

  制糖作物:对具有广阔未应用土地的国度而言,如将制糖作物转化成乙醇将可成为一种极富潛力的生物能。制糖作物最大的优点,在於可直接发酵变成乙醇。

  水生植物:如一些水生藻类,主要包括海洋生的马尾藻、巨藻、海带等,淡水生的布袋草、浮萍、小球藻等。应用水生植物化成燃料也为增加能源供给办法之一。

  光合成微生物:如硫细菌、非硫细菌等等。

  城市渣滓:将城市渣滓直接熄灭可产生热能,或是经过热崩溃处置而制成燃料运用。

  城市污水:普通城市污水约含有0.02~0.03%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。

  生物质不同的用处使生物质有不同的价值,因而如要统一肯定生物质的经济性是非常艰难,大范围商业化应用生物质会对其他市场,如食品市场和造纸市场产生严重影响。在评价生物质的经济性时,必需思索消费生物质的本钱和能源投资,所需的水和肥料以及开发应用生物质对土天时用和人口散布方式的总体影响等。生物质常常最适于分散应用,如在人口密度低的地域运用。典型的生物质能开发应用设备均比拟小。生物质是到2020年独一能极大地影响运输行业(不包括电车)燃料应用情况的可再生能源,但是,若大范围开发应用生物质资源,必需留意维护生物多样性,维护自然景色区和环境敏感区,同时还要留意控制废水和废气。

  生物能的开发和应用具有宏大的潜力。下面的技术手腕目前看来是最有出路:

  直接熄灭生物质来产生热能、蒸汽或电能。

  应用能源作物消费液体燃料。目前具有开展潜力的能源作物,包括:快速生长作物树木、糖与淀粉作物(供制造乙醇)、含有碳氧化的协作物、草本作物、水生植物。

  消费木炭和炭。

  生物质(热解)气化后用于电力消费,如集成式生物质气化器和喷气式蒸汽燃气轮机(BIG/STIG)结合发电安装。

对农业废弃物、粪便、污水或城市固体废物等停止厌氧消化,以消费沼气和防止用错误的办法处置这些物质,以免惹起环境危害。

而依据生物质能的作用和我国的现状,目前重点开展的项目如下:

  (1)近期优先开展项目

  生物质气化供气

  生物质气化发电

  大型沼气工程

  生物质直接熄灭供热

  (2)中长期化开展项目

  生物质高度气化发电项目(BIG/CC)

  生物质制氢等优质燃气

  生物质热解液化制油

郑州达冠节能环保有限公司

联系我们:15638177798

客户热线
0371-5676-1879

热线时间 7*24小时

电话咨询
产品中心
客户案例
QQ客服