開發利用生物質能源具有深遠的戰略意義
隨著我國經濟的快速發展,我國的能源消耗與日俱增。現在,我國能源年消耗量占世界能總消耗量的20%以上,而且呈現上升的態勢。我國生物多樣性豐富,據調查,我國有油料植物為151科697屬1554種,其中種子含油量大于40%的植物有154種。且我國的可開發生物質資源總量為7t左右標準煤,其中農作物秸稈約3.5億t,占50%以上。
因此,加大生物質能源的開發利用,進行農業生物質能源發掘利用,不僅可解決農民的增收和“三農”問題,還可解決目前中國面臨的能源短缺、環境污染、食品安全等重大社會經濟問題。
生物質能源發展現狀
燃料乙醇:在我國已經實現了工廠化萬噸級的生產,技術已經成熟。其主要使用的原料有陳化糧(小麥、玉米)、能源作物(甘薯、馬鈴薯)、含糖作物(甜菜、甘蔗)。
生產沼氣:主要原料有人畜糞便、作物秸稈、殘羹剩飯、雜草雜灌、水草等等。沼氣是種植業、養殖業剩余物、廢棄物下游凈化的完美鏈條,成為政府重視,政府支持,農民歡迎的優質項目,是建設美麗鄉村的重要手段之一。
生物柴油:可再生能源之一,其主要原料有油菜籽油類油料作物、地溝油、動物油脂、工程微藻類水生油料植物、木本油料植物等。發展生物柴油,可緩解化石燃料的壓力,同時有利于保護環境。
生物質能源發電:相比燃料乙醇、生物沼氣、生物柴油,其具有原料更廣泛,產業化技術相對成熟的特點。當前生物質發電項目以直燃發電為主。
生物質能源的利用現狀
直接燃燒:主要包括爐灶燃燒、焚燒垃圾、鍋爐燃燒壓縮成型燃料、聯合燃燒。爐灶燃燒是傳統的用能方式,因其效率低而在逐漸被淘汰。焚燒垃圾是鍋爐在800℃-1000℃高溫下燃燒垃圾可燃組分,將釋放的熱量來供熱或發電。壓縮成型燃料燃燒是先將生物質壓縮成密度大的性能接近煤的物質,再將其燃燒發電,因其排放的污染尾氣小而發展前景良好。聯合燃燒是將生物質摻入燃煤中燃燒發電,此法可減少SO2、NO2等污染氣體的排放。
物化轉化:主要包括干餾技術、生物質氣化技術及熱裂解技術等。干餾是把生物質轉變成熱值較高的可燃氣、固定碳、木焦油及木醋液等物質。可燃氣含甲烷、乙烷、氫氣、一氧化碳、二氧化碳等,可做生活燃氣或工業用氣,木焦油是國際緊俏產品,木醋液可形成多種化工產品。生物質氣化是在高溫條件下,利用部分氧化法,使有機物轉化成可燃氣體的過程。產生的氣體可直接作為燃料,用于發動機、鍋爐、民用爐灶等場合。
生化轉化:主要包括厭氧消化技術和酶技術。厭氧消化是利用厭氧微生物在缺氧的情況下將生物質轉化為CH4、CO等可燃氣體。同時得到效果很好的可用作農田的肥料的厭氧發酵殘留物。酶技術是利用微生物體內的酶分解生物質,生產液體燃料,如乙醇、甲醇等。
在能源危機的大背景下,生物質能源作為可再生、無污染(或污染小)的能源,受到國際社會的高度重視,也是科學家研究的焦點。開發利用生物質能源具有深遠的戰略意義。美國已制定了能源農場計劃,印度計劃實施綠色能源工程。日本制定了陽光計劃,諸多國家正在為破解生物質能源技術瓶頸,實現能源替代不斷努力和投入。
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