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生物质能利用的研究现状及特点(一)

时间:2014-07-02 17:08来源:未知 作者:史方芳 点击:
引言 生物质是植物通过光合作用生成的有机物,作为清洁的可再生能源,由于在生物质生成过程吸收二氧化碳,属于废物利用,生物质能的利用已成为全世界的共识。作为能源利用的生物质能主要有农作物、油料作物、林木、木材加工生产的残余物、农副产品加工的废渣、城市生活垃圾

     引言


     生物质是植物通过光合作用生成的有机物,作为清洁的可再生能源,由于在生物质生成过程吸收二氧化碳,属于废物利用,生物质能的利用已成为全世界的共识。作为能源利用的生物质能主要有农作物、油料作物、林木、木材加工生产的残余物、农副产品加工的废渣、城市生活垃圾中的部分生物废弃物。20 世纪70 年代中期, 全球性能源危机, 可再生能源, 重新引起了人们的重视。化石燃料的使用是大气污染的主要原因,而使用大自然馈赠的生物质能,几乎不产生污染,生物质能的开发得到越来越多国家的重视,生物质能的开发利用研究也成为世界性的热门研究课题。美国、日本、加拿大等国家气化技术已得到很大发展,巴西、美国等用甘蔗、玉米等提取乙醇,作为汽车燃料; 加拿大有很多实验室和大学开展了生物质的气化技术研究;英国也开发了适合生物质能发电的燃气轮机技术和高效气化技术。我国未来的能源形势十分严峻, 人均一次能源及其有限。我国拥有丰富的生物质资源, 若采用新技术来利用这些生物质能,并提高它的利用率,不仅能节约大量矿物燃料,又可改善生态环境。


     1 生物质能利用的主要技术生物质能源转换技术包括化学转换、物理转换和生物转换,图1 所示。

 

    


     1.1 化学转换技术


     生物质化学转换包括燃烧、液化、气化、热解等方法。其中,最简单的利用方法是直接燃烧。但是,直接燃烧烟尘大、热效率低、能源浪费大。除农村外, 一般在城镇不提倡直接燃烧的方法。生物质热解技术是生物质受高温加热后, 其分子破裂而产生可燃气体(一般为CO、H2、CH4等的混合气体)、液体(焦油)及固体(木炭)的热加工过程。采用直接热解液化方法可将生物质转变为生物燃油。据估算,生物燃油的能源利用效率约为直接燃烧物质的4 倍, 若将生物燃油作为汽油添加剂,其经济效益更加显著。生物质气化是指将固体或液体燃料转换为气体燃料的热化学过程。生物质与煤相比,挥发分含量高,灰分含量少,固定碳含量虽少但活性却比煤的高许多。因此,生物质通过气化之后加以利用,比煤气化后再利用的效果要好。

 

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