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什么是生物质能源,生物质能源有哪些应用

作者:佚名  添加日期:2011年04月06日 点击数:
      生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,最有可能成为21世纪主要的新能源之一。指出:植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍;而作为能源的利用量还不到其总量的l%。这些未加以利用的生物质,为完成自然界的碳循环,其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放,回到自然界中。事实上,生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15亿以上的人口以生物质作为生活能源。生物质燃烧是传统的利用方式,不仅热效率低下,而且劳动强度大,污染严重。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭,石油和天然气等燃料,生产电力。而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。专家认为,生物质能源将成为未来持续能源重要部分,到2015年,全球总能耗将有40%来自生物质能源

  生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomassenergy),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。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。

  依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

  林业资源:林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等。

  农业资源:农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物);农业生产过程中的废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等);农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指各种用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。

  生活污水和工业有机废水:生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成,如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等,其中都富含有机物。

  城市固体废物: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。

  畜禽粪便:畜禽粪便是畜禽排泄物的总称,它是其他形态生物质(主要是粮食、农作物秸秆和牧草等)的转化形式,包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。生物质能源有几个特点:可再生性、低污染性、广泛分布性、生物质燃料总量十分丰富。生物质能源与粮食的矛盾:目前,以粮食制造燃料,已经造成世界粮食紧张。发展生物质能源,要解决好粮食安全。

  生物质能源的解决途径:使用粮食生产外,更多应该利用桔干、工业有机废弃物,还可以种植生物质能源树种、草种。就经济性而言,种植高产能源草效益远高于能源树,是最快最有效的办法,可以当年种植,当年收获;一次种植多年收获。除了利用废弃物,人工种植,目前只有林占熺教授在兰溪发电厂种植能源草发电成功,种植能源草需要大量土地,需要慎重考虑。

  能源草成功案例:目前,林占熺教授在兰溪种植能源草成功通过验收,是国内唯一应用成功的能源草实践。他试验的能源草的灰分小、热值高、含二氧化硫很小,经济效益高,适种范围广。

  其种植的能源草一般亩产干草7-11。5吨,每年收割2-3茬。种植一次,多年收割,而且,能源草的根系发达,有利于水土保持。每年3、4月份种植,一年可以长到5-7米。半年3。5-5米。和芦竹、芦苇等空心草种不同,其是实心的,所以干物质重量大。

  林占熺教授和他种植的能源草,每年每亩35吨鲜草

  由于林占熺的能源草开花结子率很低,没有物种侵入的威胁。引进培育了20多年,已经培育出适应我国气候土壤条件的品种。能源草之所以为能源草,要具备适应气候土壤条件,和光合作用转化率最高的特点。归纳起来,能源草要具备以下特点,才有推广价值:

  1、环保、不造成物种侵害;

  2、经济效益高,相同热值不能高于煤炭等;

  3、适用于锅炉燃烧,不能破坏锅炉;

  4、不能占用农田。用荒地、盐碱地、旱地、沙地等非农田种植。

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