总体而言,中国生物质能源技术的发展和市场发育还不够完善,生物质能利用技术的整体技术水平与发达国家还有差距,市场亟需规范。 但随着环保立法的加强和技术进步,生物质能源行业将会得到快速发展。 陆地上的动植物都要保持水分,保持水分离不开一种物质,叫“甘油”,它与酒精乙醇是同一个家族的,叫丙三醇,都有(OH)集团,只是甘油碳框架的每个碳原子上都有(OH)基团,所以才叫“丙三醇”。 甘油是食品加工业中通常使用的甜味剂和保湿剂,大多出现在运动食品和代乳品中。 由于甘油可以增加人体组织中的水分含量,所以可以增加高热环境下人体的运动能力。
根据1995年的统计数据计算,我国农作物秸秆年产出量为6.04亿吨,其中造肥还田及其收集损失约占15%,剩余5.134亿吨。 可获得的农作物秸秆5.134亿吨除了作为饲料、工业原料之外,其余大部分还可作为农户炊事、取暖燃料,全国农村作为能源的秸秆消费量约2.862亿吨,但大多处于低效利用方式即直接在柴灶上燃烧,其转换效率仅为10%一20%左右。 随着农村经济的发展,农民收入的增加,地区差异正在逐步扩大,农村生活用能中商品能源的比例正以较快的速度增加。
纖維素、半纖維素和澱粉是生物質中最主要的成分,它們約占生物質的65%至1J85%,也是地球上儲量最大的物質。 生物質能資源大致可分為傳統生物質能和現代生物質能兩種。 傳統生物質能的利用主要限於發展中國家,廣義上包括所有小規模使用的生物質能。
生物質: 生物質
在粪便资源中,大中型养殖场的粪便是更便于集中开发、规模化利用的。 我国大中型牛、猪、鸡场约6000多家,每天排出粪尿及冲洗污水80多万吨,全国每年粪便污水资源量1.6亿吨,折合1157.5万吨标煤。 乙醇的精馏可采用三塔两效差压蒸馏的生产方法,此方法的特点是采用多级热偶合术,分级利用系统热量,使热量的利用尽可能达到最佳状态的功能,同时还节约了蒸汽消耗。 发酵液中的低浓度乙醇经过精馏后,可得到95%(体积分数)的共沸乙醇。 另一部配套法规《可再生能源发电有关管理规定》中明确:发电企业应当积极投资建设可再生能源发电项目,并承担国家规定的可再生能源发电配额义务。 可再生能源发电价格高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的差额部分,在全国省级及以上电网销售电量中分摊。
- 人類根據這個自然規律,做出了各種各樣的人工樹脂和高分子材料,如人們熟悉的聚氨脂樹脂和丙烯酸樹脂,做成了各種塑料製品。
- 根據2007 世界可再生能源報告,全球生物乙醇產量從2005年的330 億公升增長到2006 年的390 億公升;其中,美國的產量為183 億公升,增幅達22%,超過巴西。
- 產業發展了國家才有政策,反過來不給政策,企業也難有市場。
- 酚類物質能和氨基結合,使蛋白質穩定,適量的酚類物質對人體有利。
許多的植物都被用來生產生物質能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、楊屬、柳樹、甘蔗和棕櫚樹。。 一些特定採用的植物通常都不是非常重要的終端產品,但卻會影響原料的處理過程。 因為對能源的需求持續增長,生物質能的工業也隨著水漲船高。
使用生質燃料替代化石燃料仍會排放一樣多的二氧化碳至大氣中。 但用作燃料的生物質能還是被視為是碳中性的,或者是溫室氣體的淨消耗者,因為可以抵銷甲烷進入大氣。 乾燥的生物質能中含量約50%的碳早已經進入碳循環中。 在生物質能的生命中會從大氣吸收二氧化碳,結束後再以二氧化碳和甲烷的形式回歸大氣,而這取決於它最後的結果。 而化石燃料會將碳帶離循環並儲存起來,直到再回歸大氣中,增加大氣碳循環的碳含量。
生物質: 生物質能利用
通知显示,本次下达总计新能源补贴资金38.7亿元。 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。 其组成成分比较复杂,受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。 植物体内的“苯环”如果和一个羟基(-OH)集团组合起来,那就不是醇,而是“酚”了,在自然界中广泛存在于植物的树皮和果实,是单宁的主要组分,它能使植物的花和果实显示各种不同的颜色,也是许多染料的主要组成成份。 酚类物质能和氨基结合,使蛋白质稳定,适量的酚类物质对人体有利。 如现代人们常提到的“茶多酚”“花青素”等有抗氧化作用能清除“自由基”的物质,就是这类物质。
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具有重大意义。 自20世纪80年代以来,建立起的沼气发酵综合利用技术,以沼气为纽带,将物质多层次利用、能量合理流动的高效农业模式,已逐渐成为我国农村地区利用沼气技术促进可持续发展的有效方法。 沼气发酵综合利用生态农业模式的建立使农村沼气和农业生态紧密结合,是改善农村环境卫生的有效措施,也是发展绿色种植业、养殖业的有效途径,已成为农村经济新的增长点。 生物质发电是0.75元/度,垃圾和沼气发电是0.65元/度。
葡萄糖是最简单的糖类,能够直接为人体细胞所用,在生物体内,和氧反应生成二氧化碳和水,同时释放出能量,为生命活动提供能量。 而皮特進行“綠色”環遊世界之旅,以打破英國“有線和無線冒險者”號於1998年創造的75天環遊世界的紀錄,總共需要7萬升的生物燃料,也就是説,皮特需要胖子志願者們捐贈出大約7萬公斤的脂肪。 通過光合作用,太陽給植物能量將水和二氧化碳轉變為氧氣和糖。 這些糖分又稱為碳水化合物,給植物和以植物為食糧的動物提供能量。 乙醇的精餾可採用三塔兩效差壓蒸餾的生產方法,此方法的特點是採用多級熱偶合術,分級利用系統熱量,使熱量的利用盡可能達到最佳狀態的功能,同時還節約了蒸汽消耗。 發酵液中的低濃度乙醇經過精餾後,可得到95%(體積分數)的共沸乙醇。
乾燥生物質能有效降低生物質熱解產物中水分含量,一般含水量(質量分數)應控制在10%以下,從而改善生物油的粘度、pH值、穩定性和存儲期。 此外,預處理階段還可能需要進行清洗或添加催化劑,以達到生產某些特定化學品的目的。 熱解液化技術的關鍵在於要有很高的加熱速率和熱傳遞速率,短的氣體停留時間,嚴格控制温度以及熱解揮發份的快速冷卻。 只有滿足這樣的要求,才能最大限度地提高產物中油的比例。 熱解產物的分離與收集包括氣相中焦炭灰分的分離和焦油的分離收集。
現代生物質能是可以大規模用於替代常規資源的各種生物質能,包括林產品廢棄物、甘蔗渣、城市廢棄物、生物燃料(包括沼氣和資源型作物)等。 總體而言,生物質能可以分為森林資源、農作物秸稈、禽畜糞便和生活垃圾四種。 農業生物質能資源是指農業作物(包括能源作物);農業生產過程中的廢棄物,如農作物收穫時殘留在農田內的農作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農業加工業的廢棄物,如農業生產過程中剩餘的稻殼等。 根據1995年的統計數據計算,我國農作物秸稈年產出量為6.04億噸,其中造肥還田及其收集損失約占15%,剩餘5.134億噸。
也是一种重要的化工原料,它和硝酸可以变成“硝酸甘油”,是一种烈性能炸药,同时,也是一种良药,硝酸甘油还常用作强心剂和抗心绞痛药。 電價補貼標準低,使生物質發電項目一旦投入運營就面臨虧損境地。 《可再生能源法》明確指出,要制定激勵可再生能源發展的税收及貸款優惠政策,然而關於生物質發電的相關退税政策至今尚未落實。 缺乏專門扶持生物質能源發展,鼓勵生產和消費生物質能源的政策。 在當前缺乏一定的經濟補助手段的條件下,難以實現生物質熱電聯產規模化,競爭能力弱。 高能源價格刺激和能源安全的考慮使生物質能真正為各國政府高度重視。
通過使用更多這些能源,我們將減少我們的能源需求對地球的影響。 生物質成型燃料的密度一般為1.1-1.3t/m3, 熱值約為4400±100Kcal/Kg。 1噸生物質成型燃料相當於~0.6噸標準煤或0.41噸柴油/燃料油。 在一些工業化的國家,例如德國,因為一般燃料的課稅比食物的高,所以由每單位食物產生能量的價錢較用一般燃料便宜。
根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000~1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。 生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當於目前世界總能耗的10倍。 我國可開發為能源的生物質資源到2010年可達3億噸。
生物質在熱解過程中會產生一些小顆粒的焦炭,並且幾乎所有的生物質中的灰分都留在了產物炭中。 這些小顆粒的焦炭和灰分會在熱解蒸汽的二次熱解中起到催化作用,並對生物油的穩定產生不利影響,因此,應採用過濾設備對氣相中的焦炭進行分離。 生物質是來自最近的活生物體的物質,其中包括植物,動物及其副產物。 它是一種基於碳循環的可再生能源,與其他自然資源(如石油,煤炭和核燃料)不同。 另一個來源包括動物廢物,這是主要由飼養在工業規模農場的動物產生的持續的和不可避免的污染物。
而万吨规模在能源化利用上,刚称得上有点规模,只要是同一个业主,生产点可以分散,如果规模太小,补贴监管成本也太高。 对于补贴方式上,秦世平承认存在一定缺陷,整个机制缺乏能源主管部门、技术部门的参与。 制度怎样更有利于监管,公平公开还有待于进一步完善。 而该行业的快速发展,补贴政策功不可没,但不能因为出现一些问题,因噎废食,取消这个补贴政策,那将会对刚刚起步的生物质能源化利用产业造成重大的打击。
5.廣泛可用與傳統能源(例如煤炭,石油和天然氣)相比,生物質更容易獲得。 髮束,農作物和其他植物能夠在世界許多地方生長,從而使地球上大部分人口都能獲得生物能源。 隨着樹木,農作物和其他植物的生長,它們從大氣中吸收二氧化碳。
每年約省下了80萬桶的石油,減少使用了許多在佛羅里達的垃圾掩埋地。 美國現有的生物質能發電廠供應1700百萬瓦,佔全部約0.5%的電力。 減少了約1100萬噸的二氧化碳和200萬噸的甲烷排放量。 而減少排放的甲烷量所產生的溫室效應威力是減少排放的二氧化碳的20倍。 生物質能生產能量所減少的排放溫室氣體的效率是其他碳中性能源生產技術的5倍。
- 除在牧区有少量的直接燃烧外,禽畜粪便主要是作为沼气的发酵原料。
- 生物質能發電併網電量在西歐一些國家佔能源總量的10%左右。
- 脂肪酸的甘油酯是动植物油脂的主要成分;酯是蜡的主要成分。
- 依據來源的不同,可以將適合於能源利用的生物質分為林業資源、農業資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。
- 可再生能源发电价格高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的差额部分,在全国省级及以上电网销售电量中分摊。
生物質發電將廢棄的農林剩餘物收集、加工整理,形成商品,及防止秸稈在田間焚燒造成的環境污染,又改變了農村的村容村貌,是我國建設生態文明、實現可持續發展的能源戰略選擇之一。 如果我國生物質能利用量達到5億噸標準煤,就可解決我國能源消費量的20%以上,每年可減少排放二氧化碳中的碳量近3.5億噸,二氧化硫、氮氧化物、煙塵減排量近2500萬噸,將產生巨大的環境效益。 尤為重要的是,我國的生物質能資源主要集中在農村,大力開發並利用農村豐富的生物質能資源,可促進農村生產發展,顯著改善農村的村貌和居民生活條件,將對建設社會主義新農村產生積極而深遠的影響。 然而受原料收集難、政策補貼不到位等難題,生物質能源產業的發展規模和水平遠遠低於風能、太陽能的利用。
生物質能源可以以沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產燃氣、氣化發電、生產燃料酒精、熱裂解生產生物柴油等形式存在,應用在國民經濟的各個領域。 同時,生物質能源的轉化過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質,生物質能源的使用過程又生成二氧化碳和水,形成二氧化碳的循環排放過程,能夠有效減少人類二氧化碳的淨排放量,降低温室效應。 2013年中國生物質能源的特點分析,①可再生性,生物質能源是從太陽能轉化而來,通過植物的光合作用將太陽能轉化為化學能,儲存在生物質內部的能量,與風能、太陽能等同屬可再生能源,可實現能源的永續利用。 人們時常燃燒木材來獲取熱能,但是燃燒並不是利用生物質能的唯一途徑。
纤维素酶是酶解过程的催化剂,是一组能够将木质纤维素中的纤维素和半纤维素水解生成单糖的酶,纤维素酶可以通过木霉、曲霉、根霉和青霉等菌种发酵自行制备,也可以使用商品酶制剂。 通过化学方法从石油中提炼的苯类酚类等物质,多半能使人致病,如绝大多数染料中有这个苯环,前几年欧美提出某些染料可以致癌,列出一些禁用的染料,他们的人不能用这些致癌物质。 所以有些专家提出不染色的内衣对健康有利,各种彩棉制品也开始流行,反映出人们对环保和健康的重视。
根據計算,我國禽畜糞便資源總量約8.5億噸,摺合7840多萬噸標煤,其中牛糞5.78億噸,4890萬噸標煤,豬糞2.59億噸,2230萬噸標煤,雞糞0.14億噸,717萬噸標煤。 利用現代技術可以將生物質能源轉化成可替代化石燃料的生物質成型燃料、生物質可燃氣、生物質液體燃料等。 在熱轉化方面,生物質能源可以直接燃燒或經過轉換,形成便於儲存和運輸的固體、氣體和液體燃料,可運用於大部分使用石油、煤炭及天然氣的工業鍋爐和窯爐中。 國際自然基金會2011年2 月發佈的《能源報告》認為,到2050 年,將有60%的工業燃料和工業供熱都採用生物質能源。 甲醇作為發電站燃料,是當前研究開發利用生物能源的重要課題之一。 日本專家採用甲醇氣化-水蒸氣反應產生氫氣的工藝流程,開發了以氫氣作為燃料燃氣輪機帶動發電機組發電的技術。
但是,在將生物質與其他可再生能源進行比較時,情況並不太清楚。 5.生物質燃料利用動物脂肪隨着素食主義成為一種增長趨勢,某些生物燃料(主要是生物柴油)由動物脂肪製成的事實成為一個主要缺點。 2.生物質確實造成污染儘管生物質能源的使用被認為是碳中和的,但它仍然會產生二氧化碳和其他有害温室氣體,例如甲烷。 生物質的缺點1.需要大量空間不可否認,生物質需要大量空間。 雖然生物質能發電廠本身不佔用太多空間,但生物質的來源卻要消耗大量空間。
像是一些最近剛發展出來的生物質能製造的塑膠可以在海水中降解,生產方式也和一般化石製造塑膠相同,而且相較之下生產成本還更便宜,也符合大部分的最低品質標準。 雖然化石燃料原本為古老的生化質能,但是因為所含的碳已經離開碳循環太久了,所以並不被認為是種生物質能。 4.糧食作物成為能源作物術語“能源作物”是指為了生物能源生產而以工業規模種植的作物。 雖然這本身不是一件壞事,但這確實意味着我們出於能源目的而消費作物時,正在從食物鏈中轉移作物。
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