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生物质能利用

物理化学30 阅读

biomass energyutilization利用蕴藏在生物质中的能量。这种能量是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部。生物质能通常包括:木材和森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物和动物粪便等。生物质能是可再生能源,它的优点是燃烧容易,污染少,灰分较低;缺点是热值及热效率低,体积大而不易运输,直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%。生物质能在世界能耗中约占14%,在不发达地区占60%以上。 提高生物质能的利用率,主要可从两方面入手,一是研究生物质燃料的燃烧技术,改进燃烧装置;二是开发高效的生物质能量转换技术,将其变成便于使用的高品位商品化能源。 目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能: (1)热化学转换法 是将固体生物质转换成可燃气体、焦油、木炭等品位高的能源产品。该方法又按其热加工的方法不同,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法。 (2)生物化学转换法 主要指生物质在微生物的发酵作用下生成沼气、酒精等能源产品。沼气是有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下经各种微生物发酵及分解作用而产生的一种混合可燃气体。 (3)生物质压块细密成型法把粉碎烘干的生物质加入成型挤压机,在一定温度和压力下,形成较高密度的固体燃料,密度约为1. 2~1. 3g/cm3,热值在20MJ/kg左右。不仅可作工业锅炉、窑炉的燃料,还可用作化工原料和家庭燃料。 (4)化学转换法 利用油料植物所产生的植物油进行酯化处理,也就是在催化剂的作用下,使植物油与醇作用,生成单酯和丙三醇,称为醇解或脂交换反应。应用这种工艺可以达到降低油黏度、提高挥发性和着火性能的目的。 生物质资源丰富,每年全球靠化合作用,可产生生物质1200亿吨,其含能量为当前全球能耗总量的5倍。1990年,中国消费生物质能约合2.64亿吨标准煤,大部分是直接燃烧的。因此利用上述技术,前景是很好的。目前中国是少林国家,森林覆盖率比世界平均水平低,薪柴消费量大于合理砍伐量,因此大力发展薪炭林,发展速生树种既是解决辅助能源又是保护森林资源和生态环境的重要措施。 (刘觉)

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