如何將生物能源轉燃料

❶ 如何利用生物質能源具有突出的資源優勢

生物質能源的「至美」之處在於其既是保障能源安全的重要途徑之一，又兼具減輕環境污染的特點。在這一點上，作為生物質能源家族一員的能源作物更是表現得淋漓盡致。如甜高粱，不僅可以通過能量轉換替代化石液體燃料，保障能源安全，同時還能保障糧食安全，而且還能吸收二氧化碳，加工過程中無污染，原料得以物盡其用。

生物質能源的「美」還在於它是可再生能源領域唯一可以轉化為液體燃料的能源。它不僅具有資源再生、技術可靠的特點，而且還具有對環境無害、經濟可行、利國利農的發展優勢。
生物質能源的「美」還在於它可以有效促進能源農業的發展，能夠助推社會主義新農村建設的發展。能源作物的大面積種植可以開發利用閑置的荒漠地、鹽鹼地，有利於這些質地差的土壤逐漸改良，更有利於農業產業結構調整，還可以培育出致力於可再生能源利用領域的新型農民。不僅如此，它還可以吸納農村剩餘勞動力，增加農民收入，農民的收入來源也變得更加多元化。
綠色能源
生物能源又稱綠色能源,是指從生物質得到的能源,它是人類最早利用的能源.古人鑽木取火,伐薪燒炭,實際上就是在使用生物能源。「萬物生長靠太陽」，生物能源是從太陽能轉化而來的，只要太陽不熄滅，生物能源就取之不盡。其轉化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生物能的使用過程又生成二氧化碳和水，形成一個物質的循環，理論上二氧化碳的凈排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源，開發和使用生物能源，符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。因此，利用高新技術手段開發生物能源，已成為當今世界發達國家能源戰略的重要內容。

但是通過生物質直接燃燒獲得的能量是低效而不經濟的.隨著工業革命的進程,化石能源的大規模使用,使生物能源逐步被煤和石油天然氣為代表的化石能源所替代.但是,工業化的飛速發展,化石能源也被大規模利用,產生了大量的污染物,破壞了自然界的生態平衡,為了進行可持續發展,以及化石能源的弊端日益顯現,生物能源的開發和利用又被人們所側重。

❷ 關於生物能源的問題

物質能源的「至美」之處在於其既是保障能源安全的重要途徑之一，又兼具減輕環境污染的特點。在這一點上，作為生物質能源家族一員的能源作物更是表現得淋漓盡致。如甜高粱，不僅可以通過能量轉換替代化石液體燃料，保障能源安全，同時還能保障糧食安全，而且還能吸收二氧化碳，加工過程中無污染，原料得以物盡其用。 生物質能源的「美」還在於它是可再生能源領域唯一可以轉化為液體燃料的能源。它不僅具有資源再生、技術可靠的特點，而且還具有對環境無害、經濟可行、利國利農的發展優勢。 生物質能源的「美」還在於它可以有效促進能源農業的發展，能夠助推社會主義新農村建設的發展。能源作物的大面積種植可以開發利用閑置的荒漠地、鹽鹼地，有利於這些質地差的土壤逐漸改良，更有利於農業產業結構調整，還可以培育出致力於可再生能源利用領域的新型農民。不僅如此，它還可以吸納農村剩餘勞動力，增加農民收入，農民的收入來源也變得更加多元化。 生物能源又稱綠色能源,是指從生物質得到的能源,它是人類最早利用的能源.古人鑽木取火,伐薪燒炭,實際上就是在使用生物能源. 「萬物生長靠太陽」，生物能源是從太陽能轉化而來的，只要太陽不熄滅，生物能源就取之不盡。其轉化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生物能的使用過程又生成二氧化碳和水，形成一個物質的循環，理論上二氧化碳的凈排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源，開發和使用生物能源，符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。因此，利用高新技術手段開發生物能源，已成為當今世界發達國家能源戰略的重要內容。 但是通過生物質直接燃燒獲得的能量是低效而不經濟的.隨著工業革命的進程,化石能源的大規模使用,使生物能源逐步被煤和石油天然氣為代表的化石能源所替代.但是,工業化的飛速發展,化石能源也被大規模利用,產生了大量的污染物,破壞了自然界的生態平衡,為了進行可持續發展,以及化石能源的弊端日益顯現,生物能源的開發和利用又被人們所側重.張國寶會見美國能源部助理部長卡斯納先生因此,人類走向以生物能源開發利用為標志的可再生能源時代,意義十分重大:能大量利用農村的土地,提高農民收入.直接增加能源供給,改善大氣環境,使二氧化碳的排放與吸收形成良性循環,緩解二氧化碳排放的壓力.當前生物能源的主要形式有沼氣,生物制氫,生物柴油和燃料乙醇. 沼氣是微生物發酵秸稈,禽畜糞便等有機物產生的混合氣體,主要成分是可燃的甲烷.生物氫可以通過微生物發酵得到,由於燃燒生成水,因此氫氣是最潔凈的能源.生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解後得到的液體燃料,作為柴油的替代品更加環保.燃料乙醇是植物發酵時產生的酒精,能以一定比例摻入汽油,使排放的尾氣更清潔.雖然現在的主要能源還是化石能源,但是生物能源的前途無量.雖然生物能源的開發利用處於起步階段,生物能源在整個能源結構中所佔的比例還很小,但是其發展潛力不可估量.以我國為例,目前全國農村每年有7億噸秸稈,可傳化為1億噸的酒精.南方有大量沼澤地,可以種植油料作物,發展生物柴油產業.加上禽畜糞便,森林加工剩餘物等.我國現有可供開發用於生物能源的生物質資源至少達到4.5億噸標准煤,相當於我國2000年全部一次能源消費的40%. 生物能源的開發利用,可帶來以可持續發展為目標的循環經濟.以巴西以例,垃圾正在變成有價值的能源.根據巴西有關行業協會統計,2004年巴西回收鋁易拉罐90億個,回收率達到96%,居世界第一.其他各類垃圾的回收率也居世界前列,創造了循環經濟模式.回收的垃圾,根據分類,被用於不同的方面,其中大部分非金屬類的垃圾均可以轉化為能源.生物能源作為綠色能源,具有可再生的特點,而化石能源卻是不可再生能源,這是生物能源的一大優勢.根據估算,地球的石油枯竭期最多可延長到百年,而對於中國這個石油資源相對貧乏的國家來說,石油穩定供給不會超過20年.而生物能源主要利用澱粉質生物如植物,薯類,作物秸稈等加工成其他燃料,從大范圍來看具有大量的來源.據專家估計,全球每年產生的生物質能的儲量為1800億噸,是取之不盡,用之不竭的資源.因此,生物能源在將來大有可為,尤其是在石油供應緊張的時候,生物能源將大顯身手. 面對如此數量巨大的生物質資源,如何提高生物能源的開發利用水平也是一個科學性的問題.在化石能源仍為主要能源的時代,生物能源的開發技術也異常重要,因為化石能源是不可再生能源.以生物能源和生物化工非糧引導政策文件我國為例,國內大約有20億畝荒山荒地可用於發展能源農業和能源林業,而且我國的產能微生物研究,生物轉化研究,過程與設備研究等已趨成熟,石油替代產品的開發技術也具備進行大規模工業化生產的條件.因此,政府應適應形勢發展的需要,制定生物能源的發展政策焉規劃,合理利用各種手段來支持和推進生物能源的開發利用.應借鑒國外的成功經驗,與我國的實際相結合,極大地推動生物能源的開發利用. 21世紀是生物的世紀,是科學技術飛速發展的新世紀,可持續發展是當前經濟發展的趨勢所在.面對化石能源的枯竭和環境的污染,生物能源的開發利用為經濟的可持續發展帶來了曙光.生物能源作為可再生,污染極小的能源,具有無可比擬的優越性,必將為21世紀的經濟發展和環境保護注入強大的推動力.

❸ 獲得生物能源的生物學原理與基礎

1 生物質能簡介
植物
水 + 二氧化碳 -----> 有機體 + 氧
太陽能
生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質為載體的能量，它直接或間接地來源於植物的光合作用，在各種可再生能源中，生物質是獨特的，它是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料。生物質所含能量的多少與下列諸因素有密切的關系：品種、生長周期、繁殖與種值方法、收獲方法、抗病抗災性能、日照的時間與強度、環境的溫度與濕度、雨量、土壤條件等，在太陽能直接轉換的各種過程中，光合作用是效率最低的，光合作用的轉化率約為0.5％-5％，據估計溫帶地區植物光合作用的轉化率按全年平均計算約為太陽全部輻射能的0.5％-2.5％，整個生物圈的平均轉化率可達3％-5％。生物質能潛力很大，世界上約有250000種生物，在提供理想的環境與條件下，光合作用的最高效率可達8～15%，一般情況下平均效率為0.5%左右。
據估計地球上每年植物光合作用固定的碳達2x1011t，含能量達3x1021J，因此每年通過光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能，相當於全世界每年耗能量的10倍。生物質遍布世界各地，其蘊藏量極大，僅地球上的植物，每年生產量就像當於目前人類消耗礦物能的20倍，或相當於世界現有人口食物能量的160倍。雖然不同國家單位面積生物質的產量差異很大，但地球上每個國家都有某種形式的生物質，生物質能是熱能的來源，為人類提供了基本燃料。
生物能具備下列優點:
* 提供低硫燃料；
* 提供廉價能源(於某些條件下)；
* 將有機物轉化成燃料可減少環境公害(例如，垃圾燃料)；
* 與其他非傳統性能源相比較，技術上的難題較少。
至於其缺點有:
*小規模利用；
*植物僅能將極少量的太陽能轉化成有機物；
*單位土地面的有機物能量偏低；
*缺乏適合栽種植物的土地；
*有機物的水分偏多(50%～95%)。
生物能大致可以分為兩類——傳統的和現代的。現代生物能是指那些可以大規模用於代替常規能源亦即礦物類固體、液體和氣體燃料的各種生物能。巴西、瑞典、美國的生物能計劃便是這類生物能的例子。現代生物質包括：1、木質廢棄物（工業性的）；2、甘蔗渣（工業性的）；2、城市廢物；3、生物燃料（包括沼氣和能源型作物）。傳統生物能主要限於發展中國家、廣義來說它包括所有小規模使用的生物能，但它們也並不總是置於市場之外。第三世界農村燒飯用的薪柴便是其中的典型例子。傳統生物質包括：1、家庭使用的薪柴和木炭；2、稻草，也包括稻殼；3、其他的植物性廢棄物；4、動物的糞便。
世界上生物質資源數量龐大，形式繁多，其中包括薪柴，農林作物，尤其是為了生產能源而種植的能源作物，農業和林業殘剩物，食品加工和林產品加工的下腳料，城市固體廢棄物，生活污水和水生植物等等（中國生物質資源主要是農業廢棄物及農林產品加工業廢棄物、薪柴、人畜糞便、城鎮生活垃圾等四個方面），下面舉一些例子說明：
薪柴:至今仍為許多發展中國家的重要能源，仍需依賴柴薪來滿足大部分能量需求.不過由於日益增加薪柴的需求，將導致林地日減，需適當規劃與植林方可解決這一問題。
農作物殘渣:農作物殘渣遺留於耕地上也有水土保持與土壤肥力固化的功能，因此，農作物殘渣不可毫無限制地供作能源轉換。
牲畜糞便:牲畜的糞便，經乾燥可直接燃燒供應熱能。若將糞便經過厭氧處理，會產生甲烷和可供肥料使用之淤渣。若用小型厭氧消化糟，僅需三至四頭牲畜之的糞便即能滿足發展中國家中小家庭每天能量的需要。
製糖作物:對具有廣大未利用土地的國家而言，如將製糖作物轉化成乙醇將可成為一種極富潛力的生物能。製糖作物最大的優點，在於可直接發酵變成乙醇。
水生植物:如一些水生藻類，主要包括海洋生的馬尾藻、巨藻、海帶等，淡水生的布袋草、浮萍、小球藻等。利用水生植物化成燃料也為增加能源供應方法之一。
光合成微生物：如硫細菌、非硫細菌等等。
城市垃圾:將城市垃圾直接燃燒可產生熱能,或是經過熱解體處理而製成燃料使用。
城市污水:一般城市污水約含有0.02～0.03%固體與99%以上的水分。下水道污泥有望成為厭氧消化槽的主要原料。
生物質不同的用途使生物質有不同的價值，因此如要統一確定生物質的經濟性是十分困難，大規模商業化應用生物質會對其他市場，如食品市場和造紙市場產生重大影響。在評價生物質的經濟性時，必須考慮生產生物質的成本和能源投資，所需的水和肥料以及開發利用生物質對土地利用和人口分布形式的總體影響等。生物質常常最適於分散應用，如在人口密度低的地區使用。典型的生物質能開發利用設備均比較小。生物質是到2020年唯一能極大地影響運輸行業（不包括電車）燃料利用狀況的可再生能源，然而，若大規模開發利用生物質資源，必須注意保護生物多樣性，保護自然風景區和環境敏感區，同時還要注意控制廢水和廢氣。
生物能的開發和利用具有巨大的潛力。下面的技術手段目前看來是最有前途：
直接燃燒生物質來產生熱能、蒸汽或電能。
利用能源作物生產液體燃料。目前具有發展潛力的能源作物，包括：快速成長作物樹木、糖與澱粉作物（供製造乙醇）、含有碳氧化的合作物、草本作物、水生植物。
生產木炭和炭
生物質（熱解）氣化後用於電力生產，如集成式生物質氣化器和噴氣式蒸汽燃氣輪機（BIG/STIG）聯合發電裝置。
對農業廢棄物、糞便、污水或城市固體廢物等進行厭氧消化，以生產沼氣和避免用錯誤的方法處置這些物質，以免引起環境危害。
而根據生物質能的作用和我國的現狀，目前重點發展的項目如下：
（1）近期優先發展項目
生物質氣化供氣
生物質氣化發電
大型沼氣工程
生物質直接燃燒供熱
（2）中長期化發展項目
生物質高度氣化發電項目（BIG/CC）
生物質制氫等優質燃氣
生物質熱解液化制油

2 生物質能資源

一、 森林能源
森林能源是森林生長和林業生產過程提供的生物質能源，主要是薪材，也包括森林工業的一些殘留物等。森林能源在我國農村能源中佔有重要地位，1980年前後全國農村消費森林能源約1億噸標煤，占農村能源總消費量的30％以上，而在丘陵、山區、林區，農村生活用能的50％以上靠森林能源。
薪材來源於樹木生長過程中修剪的枝杈，木材加工的邊角余料，以及專門提供薪材的薪炭林。1979年全國合理提供薪材量8885萬噸，實際消耗量18100萬噸，薪材過樵1倍以上；1995年合理可提供森林能源14322.9萬噸，其中薪炭林可供薪材2000萬噸以上，全國農村消耗21339萬噸，供需缺口約7000萬噸。
二、農作物秸稈
農作物秸稈是農業生產的副產品，也是我國農村的傳統燃料。秸稈資源與農業主要是種植業生產關系十分密切。根據1995年的統計數據計算，我國農作物秸稈年產出量為6．04億噸，其中造肥還田及其收集損失約佔15％，剩餘5．134億噸。可獲得的農作物秸稈5．134億噸除了作為飼料、工業原料之外，其餘大部分還可作為農戶炊事、取暖燃料，目前全國農村作為能源的秸稈消費量約2.862億噸，但大多處於低效利用方式即直接在柴灶上燃燒，其轉換效率僅為10％一20％左右。隨著農村經濟的發展，農民收入的增加，地區差異正在逐步擴大，農村生活用能中商品能源的比例正以較快的速度增加。事實上，農民收入的增加與商品能源獲得的難易程度都能成為他們轉向使用商品能源的契機與動力。在較為接近商品能源產區的農村地區或富裕的農村地區，商品能源(如煤、液化石油氣等)已成為其主要的炊事用能。以傳統方式利用的秸稈首先成為被替代的對象，致使被棄於地頭田間直接燃燒的秸稈量逐年增大，許多地區廢棄秸稈量已佔總秸稈量的60％以上，既危害環境，又浪費資源。因此，加快秸稈的優質化轉換利用勢在必行。
三、 禽畜糞便
禽畜糞便也是一種重要的生物質能源。除在牧區有少量的直接燃燒外，禽畜糞便主要是作為沼氣的發酵原料。中國主要的禽畜是雞、豬和牛，根據這些禽畜品種、體重、糞便排泄量等因素，可以估算出糞便資源量。根據計算，目前我國禽畜糞便資源總量約8.5億噸，摺合7840多萬噸標煤，其中牛糞5.78億噸，4890萬噸標煤，豬糞2.59億噸，2230萬噸標煤，雞糞0.14億噸，717萬噸標煤。
在糞便資源中，大中型養殖場的糞便是更便於集中開發、規模化利用的。我國目前大中型牛、豬、雞場約6000多家，每天排出糞尿及沖洗污水80多萬噸，全國每年糞便污水資源量1.6億噸，摺合1157.5萬噸標煤。
四、 生活垃圾
隨著城市規模的擴大和城市化進程的加速，中國城鎮垃圾的產生量和堆積量逐年增加。1991和1995年，全國工業固體廢物產生量分別為5.88億噸和6.45億噸，同期城鎮生活垃圾量以每年10%左右的速度遞增。1995年中國城市總數達640座，垃圾清運量10750萬噸。
城鎮生活垃圾主要是由居民生活垃圾，商業、服務業垃圾和少量建築垃圾等廢棄物所構成的混合物，成分比較復雜，其構成主要受居民生活水平、能源結構、城市建設、綠化面積以及季節變化的影響。中國大城市的垃圾構成已呈現向現代化城市過渡的趨勢，有以下特點：一是垃圾中有機物含量接近1/3甚至更高；二是食品類廢棄物是有機物的主要組成部分；三是易降解有機物含量高。目前中國城鎮垃圾熱值在4.18兆焦/千克（1000千卡/千克）左右。

3生物質能發展現狀

一、沼氣
90年代以來，我國沼氣建設一直處於穩步發展的態勢。到1998年底，全國戶用沼氣池發展到688萬戶，比上年增長7.8%，利用率達到91.7%。全國大中型沼氣工程累計建成748處，城市污水凈化沼氣池累計49300處。以沼氣及沼氣發酵液在農業生產中的直接利用為主的沼氣綜合利用有了長足發展，達到339萬戶，其中北方「四位一體」能源生態模式21萬戶，南方「豬沼果」 能源生態模式81萬戶。
以沼氣利用技術為核心的綜合利用技術模式由於其明顯的經濟和社會效益而得到快速發展，這也成為中國生物質能利用的特色，如「四位一體」模式，「能源環境工程」等。所謂「四位一體」就是一種綜合利用太陽能和生物質能發展農村經濟的模式，其內容是在溫室的一端建地下沼氣池，池上建豬舍、廁所。在一個系統內既提供能源，又生產優質農產品。「能源環境工程」技術是在原大中型沼氣工程基礎上發展起來的多功能、多效益的綜合工程技術，既能有效解決規模化養殖場的糞便污染問題，又有良好的能源、經濟和社會效益。其特點是糞便經固液分離後液體部分進行厭氧發酵產生沼氣，厭氧消化液和渣經處理後成為商品化的肥料和飼料。
二、薪炭林
1981年我國開始有計劃的薪炭林建設，至1995年10年間，全國累計營造薪炭林494.8萬公頃，其中「六五」完成205萬公頃，「七五」186.3萬公頃，「八五」103.5萬公頃。根據這些年全國造林成效調查，薪炭林成林面積和單位面積年生物量測算，薪炭林年增加薪材量2000-2500萬噸，對緩解農村能源短缺起到了重要作用。
三、生物質氣化
生物質氣化即通過化學方法將固體的生物質能轉化為氣體燃料。由於氣體燃料高效、清潔、方便。因此生物質氣化技術的研究和開發得到了國內外廣泛重視，並取得了可喜的進展。在我國，將農林固體廢棄物轉化為可燃氣的技術也已初見成效，應用於集中供氣、供熱、發電方面。中國林科院林產化學工業研究所，從八十年代開始研究開發了集中供熱、供氣的上吸式氣化爐，並且先後在黑龍江、福建得到工業化應用，氣化爐的最大生產能力達6.3×106kJ／h。建成了用枝椏材削片處理，氣化製取民用煤氣，供居民使用的氣化系統。最近在江蘇省又研究開發以稻草、麥草為原料，應用內循環流化床氣化系統，產生接近中熱值的煤氣，供鄉鎮居民使用的集中供氣系統，氣體熱值約8000kJ／Nm3,氣化熱效率達70％以上。山東省能源研究所研究開發了下吸式氣化爐,主要用於秸稈等農業廢棄物的氣化,在農村居民集中居住地區得到較好的推廣應用，並已形成產業化規模,到1998年底，已建成秸稈氣化集中供氣站164處，供氣4572萬立方米，用戶7700戶。廣州能源所開發的以木屑和木粉為原料，應用外循環流化床氣化技術，製取木煤氣作為乾燥熱源和發電，並已完成發電能力為180KW的氣化發電系統。另外大連環科院、遼寧能源所、北京農機院、浙江大學等單位也先後開展了生物質氣化技術的研究開發工作。
四、 生物質固化及其它
具有一定粒度的生物質原料，在一定壓力作用下(加熱或不加熱)，可以製成棒狀、粒狀、塊狀等各種成型燃料。原料經擠壓成型後，密度可達1.1、1.4噸／立方米，能量密度與中質煤相當，燃燒特性明顯改善，火力持久黑煙小，爐膛溫度高，而且便於運輸和貯存。
用於生物質成型的設備主要有螺旋擠壓式、活塞沖壓式和環模滾壓式等幾種主要類型。目前，國內生產的生物質成型機一般為螺旋擠壓式，生產能力多在100-200千克／B寸之間，電機功率7．5一18千瓦，電加熱功率2-4千瓦，生產的成型燃料為棒狀，直徑50-70毫米，單位產品電耗70一120千瓦時／噸。曲柄活塞沖壓機通常不用電加熱，成型物密度稍低，容易鬆散。
環模滾壓成型方式生產的為顆粒燃料，直徑5一12毫米，長度12-30毫米，也不用電加熱。物料水分可放寬至22％，產量可達4噸／小時，產品電耗約為40千瓦時／噸，原料粒徑要求小於 l毫米；該機型主要用於大型木材加工廠木屑加工或造紙廠秸稈碎屑的加工，粒狀成型燃料主要用作鍋爐燃料。
利用生物質炭化爐可以將成型生物質塊進一步炭化，生產生物炭。由於在隔絕空氣條件下，生物質被高溫分解，生成燃氣、焦油和炭，其中的燃氣和焦油又從炭化爐釋放出去，所以最後得到的生物炭燃燒效果顯著改善，煙氣中的污染物含量明顯降低，是一種高品位的民用燃料。優質的生物炭還可以用於冶金工業。
遼寧省能源研究所、西北農業大學、中國林科院林產化工研究所、陝西武功輕工機械廠、江蘇東海縣糧食機械廠等10餘家單位研究和開發生物質成型燃料技術和設備。
沈陽農業大學從國外引進一套流化床快速熱解試驗裝置，研究開發液化油的技術，和利用發酵技術製取乙醇試驗。另外，中國體科院林化所進行了生物質催化氣化技術研究。華東理工大學還開展了生物質酸水解製取乙醇的試驗研究，但尚未達到工業化生產。

❹ 由木材和酒精等有機物燃燒得來的可再生能源是什麼

由木材和酒精等有機物燃燒得來的可再生能源是生物質能。

由生命物質提供的能量稱為生物質能，木柴燃燒能夠提供生物質能，食物能夠提供生物質能。生物質能是自然界中有生命的植物提供的能量，這些植物以生物質作為媒介儲存太陽能，屬再生能源。

生物質屬可再生資源，生物質能由於通過植物的光合作用可以再生，與風能、太陽能等同屬可再生能源，資源豐富，可保證能源的永續利用。

(4)如何將生物能源轉燃料擴展閱讀：

生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少；生物質作為燃料時，由於它在生長時需要的二氧化碳相當於它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似於零，可有效地減輕溫室效應。

生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。

❺ 生物能源

1、緩解我國能源短缺，保證能源安全

——————替代石油將使我國資源狀況化短為長——————
人類使用的三大主要能源是原油、天然氣和煤炭，但它們都是不可再生的能源。據國際能源機構的統計，這三種能源還能供開採的年限，分別只有40年、50年和240年。開發新能源已成為人類發展中的緊迫課題，核能還將有所發展，太陽能、風能、地熱能、波浪能和氫能這五種新能源，今後將會優先獲得開發利用。另一個值得重視的新能源是可再生的生物能源。
我國雖已探明煤儲量6000億t，石油70億t，水力發電6.8億k但由於1978年以來我國總的能源利用率已超過30％，能源分布不均勻，能源產量低和農村能源供應短缺等因素，致使能源供應趨於緊張。開發利用生物能源，在這方面可以起到顯著的緩解作用。特別是在農村年產稻殼3225萬t，玉米芯1250萬t，甘蔗渣400萬t，棉籽殼200萬t，糠醛渣30萬t，人畜糞便1380萬t的條件下，可用微生物作用年產沼氣達14.28×108m3，相當於25.94×106t標准煤，從而徹底改變現在農村能源短缺的狀況。

按目前國內外研究水平，燃料電池汽車、電動汽車、氫動力汽車等仍有很多技術上不確定性，何時投入運營是未知數。混合動力汽車造價高，而且仍以成品油消耗為主。另一方面，石油的應用不僅僅是作為交通運輸的動力，其衍生的乙烯等化工產品還是比鋼鐵應用更廣泛的基礎材料。因此，發展生物能源是必然之路，眼前解決車用燃油問題，中、長期解決後石油時代的能源、原材料問題。
目前，國際上生物能源技術相對成熟，替代石油的路線是：穀物、秸桿、其它植物等－發酵－乙醇－車用油、乙烯、無毒溶劑及上百種化工、原材料產品等；另一種是利用劣質食用油、麻瘋樹籽等直接加工生產高品質車用柴油。無論何種生物質轉化，都是我國資源的「長腿」。發展生物能源是農業大國和「缺油多煤」資源現狀化短為長的最佳契機。
————發展石油替代行業有利於解決「三農」問題————
農村、農民和農業的「三農」問題、環境與資源問題，是13億人口大國均衡發展、建立和諧社會的關鍵，建立龐大的「石油替代」能源體系，不僅為我國農業產業化、農村地區城市化提供良好的機遇，是我國相當長時間發展重要驅動力，也是解決這些突出問題的最佳切合點。我國最著名的農業科學家之一、中國科學院院士、中國工程院院士石元春曰前公開提出：讓我國農民「種出綠色大慶」。
據科技部有關單位的調研，我國南方的甘蔗、木薯，中、東部地區的小麥、水稻，北部的土豆、玉米，西部地區的油桐。麻瘋樹，乾旱地區的山芋，等等，都是加工轉化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻瘋樹籽含油率達50%，是製造生物柴油的良好材料。我國西南地區現有10萬畝，到2010年種植面積可達1000萬畝。國家科技部生物技術中心主任王宏廣接受采訪時告訴記者：目前我國富餘的農副產品加工轉化，確可「再造大慶」，即相當於5000萬噸原油。如果把每年農民白白焚燒的秸桿收集處理後加工乙醇，替代車用油，總量可達6000萬到1億噸。已經開始用生物質能加工品全線替代石油產品的安徽豐原集團董事長李榮傑測算：只要石油不低於35美元每桶，用生物質能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等，都有利可圖。

2、治理有機廢棄物污染，保護生態環境
————————治理有機廢棄物污染，保護生態環境——————
我國現在因利用能源而導致嚴重的環境污染，例如煙塵和SO2年排放量為2857萬t，燃燒後的垃圾排放為年均573000萬t，因薪柴之用破壞森林植被導致每年土壤流失50億t。利用生物生產能源和對其進行利用，不僅沒有環境污染問題出現，而且還可使目前污染嚴重的環境狀況得以緩解。
數百年來在燃料王國里唱「主角」的煤和石油都是遠古時代的動植物生成的，那麼能否種植能源作物，直接從能源作物生產燃料？這是21世紀普遍關注的一個新問題。理想的生物燃料作物應具有高效光合能力，到目前為止，科學家們已發現了40多種能夠生產「石油」的植物。

生物質能是由植物與太陽能的光合作用而貯存於地球上植物中的太陽能，最有可能成為21世紀主要的新能源之一。據估計，植物每年貯存的能量相當於世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。通過生物質能轉換技術，可以高效地利用生物質能源，生產各種清潔燃料，替代煤炭、石油和天然氣等燃料。由此可見，發展生物質能源，對保障我國未來能源安全具有重要作用。

專家分析，石油已不是可持續發展的理想汽車燃料，過度依賴存在四大問題，包括：國內資源短缺和國際石油爭奪劇烈的雙重風險；汽柴油的性能已不能滿足汽車高水平和高清潔的可持續發展要求；油價居高不下，用戶負擔增加；依靠進口，要花大量外匯，影響國內就業。巨大的國際采購會使我國原油陷入類似現在鐵礦砂市場的「價格合圍」。適應汽車消費需求，建設車用燃料替代體系成為必然趨勢。

據了解，目前中國汽車保有量超過2000萬輛，2010年將達到5000萬輛至6000萬輛。屆時，國內汽車年生產量將達1000萬輛以上，汽車用成品油市場就將有數千億元。另一方面，環境保護逼迫中國採取石油替代技術。北京、上海等大城市較早對公共交通車輛實行天然氣替代石油等措施，主要是出於環境因素。目前，天然氣、煤炭、生物質能等技術路線替代石油，其燃燒排放都小於石油類40%左右。按我國城市進程，2020年前還將有4億人口「進城」，汽車保有量將急劇增加，不採用潔凈的替代能源將無法維持人類適宜的城市居住環境。有人這樣計算：大城市裡按每車每天用15KG汽、柴油計，100萬台車即用1.5萬噸汽、柴油，它將耗盡18338萬立方米空氣中的氧氣，使之變成只含二氧化碳和和氮氣等的無氧氣體。又因二氧化碳比空氣重得多，所以，它們大都分布在地面附近，可在100平方公里范圍內堆積1.83米厚，比正常的中國人還高出一巴掌。如果沒有大自然賜予的空氣流動，這將是一種多麼可怕的情景呀

3、廣泛應用生物技術，發展基因工程

能源生物技術就是用可再生的生物資源生產各種能源產品。在這裡面，農林生物技術提供能源作物，工業生物技術則將能源作物以最經濟的方式加工成能源產品，這些能源產品包括以燃料乙醇、生物柴油為主的液體燃料，以甲烷為主要成分的沼氣。另外，還有可再生的生物氫能。

沼氣是由作物秸稈、樹木落葉、人畜糞便、工業有機廢物和廢水等有機物質在厭氧環境中，經微生物發酵作用生成的一種可燃氣體。每立方米沼氣完全燃燒後的發熱量約相當於3．3千克原煤產生的熱量，是一種清潔、高效的可再生能源。
燃料乙醇是國內外公認的生物能源產品，能夠以一定的比例與汽油和柴油等成品油混配後供車輛直接使用。

生物柴油也是近年來發展迅速並規模化使用的生物替代能源。生物柴油是以植物油如大豆油、菜籽油，其他豐富的非食用油和動物油脂如豬油、牛油、魚油等，以及廢棄的食用油為原料生產出的清潔可再生能源，是柴油優良的代用品。
發展生物制氫技術，也是為發展新能源提供技術儲備。目前，各國正在競相開發氫燃料電池，尤其是氫燃料電池驅動的汽車。
我國起步雖晚優勢明顯
據介紹，我國的燃料乙醇生產技術已基本成熟，可以進行規模化生產。甘蔗、甜菜、玉米、小麥、薯類、秸稈等都用於燃料乙醇的生產。國家已正式批准在吉林、河南、黑龍江和安徽四省建設總規模為年產132萬噸的大型燃料乙醇裝置。
我國已研製成功利用菜籽油、大豆油、米糠下腳料和野生植物小桐籽油等為原料生產生物柴油的小試或中試工藝，一些企業開發出具有自主知識產權的技術工藝，主要指標達到美國生物柴油指標。

我國沼氣生產技術已經使用多年，正在不斷改進。到2003年底，全國農村沼氣池年產沼氣46億立方米，相當於343萬噸標准煤或28億千瓦時發電量。
在發展能源生物技術方面，我國雖然起步晚，但有自身優勢。」經常往返於中美之間的美國萬力科技公司技術總監孫大慶說，「首先，生物技術領域是我國高新技術領域與國外差距最小的領域，我國已經培養了一大批優秀人才，許多大學設有生命科學與生物技術領域的專業；第二，我國有著豐富的生物資源，能源生物技術產品潛在市場巨大；第三，我國雖然起步比發達國家晚，但是跨越式發展，可一步到位採用最先進的技術和設備進行研發工作。」
生物能源最大的優勢就是環保。利用的就是太陽能，真個使用過程是一個太陽能循環過程，清潔無污染。其中，沼氣的推廣使用在提高農民生活質量的同時也節約了資源、保護了環境，燃料乙醇不但能代替部分汽油；而且排放的尾氣更清潔；生物制氫為的就是的到然繞產物只有水、世界上最清潔的能源——氫；而與普通柴油相比，使用生物柴油的汽車尾氣中有毒有機物排放量僅為1/10，顆粒物僅為20%，二氧化碳和一氧化碳排放量僅為10%，不僅如此，生物柴油的原料來源廣泛並有可再生性，如大豆油、菜籽油，而使用「廢油」提煉出生物柴油更是「變廢為寶」
我國最先起步的是生物質轉化替代石油，即乙醇汽油。生物柴油是利用植物油脂、動物油脂等提煉的車用燃料，可直接替代柴油，低排放，無需改造發動機，而且對車輛發動機還有保護作用。世界各國對此非常重視，發展迅速，美國、加拿大、巴西、曰本、印度等都有龐大的發展計劃。歐盟國家用菜油加工生物柴油，2001年加工量已達100萬噸。本世紀我國==也很重視這項工作，近年來相繼建成了許多年產量超萬噸的生物柴油廠，預計到2010年，我國生物柴油需求量將達2000萬噸。

❻ 什麼是生物質能

生物質能是世界上最豐富的可再生能源資源，目前人們僅用其產量的1％～3％作為能源，卻提供了大約世界能耗的15％，尤其對發展中國家更重要。目前世界上大約有15億人靠燒柴生活，我國約佔一半。生物質能源是從太陽能轉化而來，通過植物的光合作用將太陽能轉化為化學能，儲存在生物質內部的能量，與風能、太陽能等同屬可再生能源，可實現能源的永續利用。從技術上說，生物質能的核心問題是汽化和液化。目前比較成熟的技術是生物質厭氧發酵製取沼氣。2006年中央1號文件提出了加大對沼氣的推廣普及。利用現代技術可以將生物質能源轉化成可替代化石燃料的生物質成型燃料、生物質可燃氣、生物質液體燃料等。在熱轉化方面，生物質能源可以直接燃燒或經過轉換，形成便於儲存和運輸的固體、氣體和液體燃料，可運用於大部分使用石油、煤炭及天然氣的工業鍋爐和窯爐中。國際自然基金會2011年2月發布的《能源報告》認為，到2050年，將有60％的工業燃料和工業供熱都採用生物質能源。

❼ 如何利用生物質能 怎樣提高生物質燃料的燃燒效率

在國家節能環保政策的影響下，供暖鍋爐一般使用生物質燃料，生物質供暖鍋爐是燃用生物質顆粒燃料提供集中供暖的鍋爐形式，生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量，相當於世界總能耗的10倍，因此冬季使用生物質供暖鍋爐意義重大。
為了使鍋爐具有節能效果，需要提高生物質供暖鍋爐的燃燒效率，和其他的鍋爐一樣，要提高生物質供暖鍋爐的燃燒效率，需要保證爐內不結渣，同時保證鍋爐具有較快的燃燒速度，以下是鄭鍋給出的提高生物質供暖鍋爐燃燒效率的措施：

1、充足的氧氣：如果過量空氣系數過小，即空氣量供應不足，會增大固體不完全燃燒熱損失q4和可燃氣體不完全燃燒熱損失q3，使燃燒效率降低;如果過量空氣系數過大，則會降低爐膛溫度，增加不完全燃燒熱損失。最佳的過量空氣系數使q2 q3 q4之和為最小值。

2、採用防垢、除垢技術：通過採用生物質供暖鍋爐除垢劑和電子防垢器，優化水汽循環系統，合理控制鍋爐的排污率，從而減少水垢，提高鍋爐熱效率。

3、保持生物質供暖鍋爐燃料合理的火焰前沿位置，火焰前沿應該位於高端爐排與中部爐排的之間區域，火焰在爐排上的充滿度好。

❽ 生物乙醇是指通過微生物的發酵將各種生物質轉化為燃料酒精。它可以單獨或與汽油混配製成乙醇汽油作為汽車