开发利用生物质能源具有深远的战略意义
随着我国经济的快速发展,我国的能源消耗与日俱增。现在,我国能源年消耗量占世界能总消耗量的20%以上,而且呈现上升的态势。我国生物多样性丰富,据调查,我国有油料植物为151科697属1554种,其中种子含油量大于40%的植物有154种。且我国的可开发生物质资源总量为7t左右标准煤,其中农作物秸秆约3.5亿t,占50%以上。
因此,加大生物质能源的开发利用,进行农业生物质能源发掘利用,不仅可解决农民的增收和“三农”问题,还可解决目前中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题。
生物质能源发展现状
燃料乙醇:在我国已经实现了工厂化万吨级的生产,技术已经成熟。其主要使用的原料有陈化粮(小麦、玉米)、能源作物(甘薯、马铃薯)、含糖作物(甜菜、甘蔗)。
生产沼气:主要原料有人畜粪便、作物秸秆、残羹剩饭、杂草杂灌、水草等等。沼气是种植业、养殖业剩余物、废弃物下游净化的完美链条,成为政府重视,政府支持,农民欢迎的优质项目,是建设美丽乡村的重要手段之一。
生物柴油:可再生能源之一,其主要原料有油菜籽油类油料作物、地沟油、动物油脂、工程微藻类水生油料植物、木本油料植物等。发展生物柴油,可缓解化石燃料的压力,同时有利于保护环境。
生物质能源发电:相比燃料乙醇、生物沼气、生物柴油,其具有原料更广泛,产业化技术相对成熟的特点。当前生物质发电项目以直燃发电为主。
生物质能源的利用现状
直接燃烧:主要包括炉灶燃烧、焚烧垃圾、锅炉燃烧压缩成型燃料、联合燃烧。炉灶燃烧是传统的用能方式,因其效率低而在逐渐被淘汰。焚烧垃圾是锅炉在800℃-1000℃高温下燃烧垃圾可燃组分,将释放的热量来供热或发电。压缩成型燃料燃烧是先将生物质压缩成密度大的性能接近煤的物质,再将其燃烧发电,因其排放的污染尾气小而发展前景良好。联合燃烧是将生物质掺入燃煤中燃烧发电,此法可减少SO2、NO2等污染气体的排放。
物化转化:主要包括干馏技术、生物质气化技术及热裂解技术等。干馏是把生物质转变成热值较高的可燃气、固定碳、木焦油及木醋液等物质。可燃气含甲烷、乙烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳等,可做生活燃气或工业用气,木焦油是国际紧俏产品,木醋液可形成多种化工产品。生物质气化是在高温条件下,利用部分氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。
生化转化:主要包括厌氧消化技术和酶技术。厌氧消化是利用厌氧微生物在缺氧的情况下将生物质转化为CH4、CO等可燃气体。同时得到效果很好的可用作农田的肥料的厌氧发酵残留物。酶技术是利用微生物体内的酶分解生物质,生产液体燃料,如乙醇、甲醇等。
在能源危机的大背景下,生物质能源作为可再生、无污染(或污染小)的能源,受到国际社会的高度重视,也是科学家研究的焦点。开发利用生物质能源具有深远的战略意义。美国已制定了能源农场计划,印度计划实施绿色能源工程。日本制定了阳光计划,诸多国家正在为破解生物质能源技术瓶颈,实现能源替代不断努力和投入。
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