什麼是生物質能?生物質能的轉化與利用有哪些途徑

2020-11-30 我的煤炭網

  

  生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能(biomass energy ),就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能的原始能量來源於太陽,所以從廣義上講,生物質能是太陽能的一種表現形式。

  生物質能一直是人類賴以生存的重要能源,它是僅次於煤炭、石油和天然氣而居於世界能源消費總量第四位的能源,在整個能源系統中佔有重要地位。有關專家估計,生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的組成部分,到下世紀中葉,採用新技術生產的各種生物質替代燃料將佔全球總能耗的40%以上。

  目前人類對生物質能的利用,包括直接用作燃料的有農作物的秸稈、薪柴等;間接作為燃料的有農林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等,它們通過微生物作用生成沼氣,或採用熱解法製造液體和氣體燃料,也可製造生物炭。生物質能是世界上最為廣泛的可再生能源。據估計,每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1440~1800億噸( 乾重 ),其能量約相當於20世紀90年代初全世界總能耗的3~8倍。但是尚未被人們合理利用,多半直接當薪柴使用,效率低,影響生態環境。現代生物質能的利用是通過生物質的厭氧發酵製取甲烷,用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭 ,用生物質製造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技術培育能源植物,發展能源農場。

  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、生活汙水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。

  林業資源:林業生物質資源是指森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材採運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業副產品的廢棄物,如果殼和果核等。

  農業資源: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。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、製取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。

  生活汙水和工業有機廢水:生活汙水主要由城鎮居民生活、商業和服務業的各種排水組成,e69da5e887aae799bee5baa6e79fa5e3466如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便汙水等。工業有機廢水主要是酒精、釀酒、製糖、食品、製藥、造紙及屠宰等行業生產過程中排出的廢水等,其中都富含有機物。

  城市固體廢物:城市固體廢物主要是由城鎮居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建築業垃圾等固體廢物構成。其組成成分比較複雜,受當地居民的平均生活水平、能源消費結構、城鎮建設、自然條件、傳統習慣以及季節變化等因素影響。

  畜禽糞便:畜禽糞便是畜禽排洩物的總稱,它是其他形態生物質(主要是糧食、農作物秸稈和牧草等)的轉化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。

  農林業剩餘物的大量廢棄已成為嚴重的環境問題和社會問題,同時造成大量寶貴的生物質資源浪費。其廢棄方式有二種:一是直接在田間燃燒,汙染大氣,並引發火災和交通等安全隱患;二是堆棄於地頭、路邊、溝河,既有安全隱患,漚爛後又汙染水源。在當前資源緊缺和大量燃用化石能源造成嚴重汙染,面臨節能減排的嚴峻形勢下,對林業剩餘物進行開發利用,轉化為清潔能源和可再生資源,無論從環境保護還是從資源角度衡量,都具有戰略意義。

  藍星(北京)化工機械有限公司擁有「生物質資源綜合利用」項目專有技術,通過生物質原料的清潔循環利用,獲得多種高附加值產品,實現廢物近零排放。生物質能幹餾綜合利用項目屬於《「十二五」資源綜合利用指導意見》(發改環資[2011]2929號)鼓勵的「林業『三剩物』、次小薪材……及其他林業廢棄物的資源化利用」。

  該項目通過對木質原料(果林殘枝7a686964616fe4b893e5b19e933)的絕氧熱解加工,生產木炭、木醋液、生物油及燃氣等多種產品,各產品市場需求良好, 經濟效益十分可觀。該項目技術是目前國內唯一可實現裝置連續化大規模生產的環保工藝項目,擁有自主智慧財產權。

  藍星(北京)化工機械有限公司為客戶提供「生物質資源綜合利用處理裝置項目」技術工藝包和項目生產建設總承包,負責項目設計、建設、調試和交付,工藝包為2×8000噸/年,年處理林業剩餘物16000噸。

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