A. 生物质能源有哪些种类 生物质能源种类简单介绍
1、生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量,这些植物以生物质作为媒介储存太阳能,属再生能源。生物质能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。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。
2、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。
3、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。
4、污水废水。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酒精、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。
5、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。
6、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。
7、沼气。沼气是由生物质能转换的一种可燃气体。沼气是一种混合物,主要成分是甲烷(CH4)。沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气。沼气是一种混合气体,可以燃烧。通常可以供农家用来烧饭、照明。
B. 生物基材料有哪些
生物基材料包括生物基平台化合物、生物塑料、功能糖产品、木塑复合材料等,它具有传统高分子材料不具备的绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。
其制品既包括日常生活中经常能见到的生活用品,如包装材料、一次性日用品等。
根据我国生物质资源特点和技术潜在优势,可以将燃料乙醇、生物柴油、生物塑料,以及沼气发电和固化成型燃烧作为主产品。如能利用全国每年50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物,以及开发5%、约550万公顷边际性土地种植能源植物,同时建设约1000个生物质转化工厂,其生产能力可相当于年产石油5000万吨,相当于一个大庆(年产石油4800万吨)。
生物基材料需要解决的重大技术问题
克服木质纤维素分子对生物转化的抗性,将大分子多糖降解为可发酵糖;通过微生物代谢工程和基因工程研究,由可发酵糖进行生物转化;简捷、高效的下游过程技术产物分离。
其中,将大分子多糖降解为可生物利用的还原糖是最大的技术屏障。尽管我国生物质技术整体水平较低,但恰恰在以上有关植物生物质生物利用关键技术难题方面有独到的技术优势。
上述方面的技术突破,将使我国有望率先较经济地生产燃料乙醇,降低聚乳酸前体乳酸的生产成本,使生态塑料聚乳酸树脂具备与石油基塑料竞争的经济性。
C. 生物质成型燃料的含量有哪些成份
生物质成型燃料由可燃质、无机物和水分组成,主要含有碳(C)、氢(H)、氧(O)及少量的氮(N)、 硫(S)等元素,并含有灰分和水分。
碳:生物质成型燃料含碳量少(约为40-45%),尤其固定碳的含量低,易于燃烧。
氢:生物质成型燃料含氢量多(约为8-10%),挥发分高(约为75%)。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇到一定的温度后热分解而析出挥发。
硫:生物质成型燃料中含硫量少于0.02%,燃烧时不必设置烟气脱硫装置,降低了企业处理脱硫成本,又有利于环境的保护。
氮:生物质成型燃料中含氮量少于0.15%,NOx排放完全达标。
灰分:生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料,灰分极低,只有3-5%左右。
D. 生物基材料有哪些
生物基材料有生物基平台化合物、生物塑料、功能糖产品、木塑复合材料等。它具有传统高分子材料不具备的绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。其制品既包括日常生活中经常能见到的生活用品,如包装材料、一次性日用品等。
生物基产品
主要指除粮食以外的秸秆等木质纤维素类农林原料。以其为原料生产环境友好的化工产品和绿色能源是人类实现可持续发展的必由之路。生物基产品及绿色能源问题已经成为世界科技领域的前沿。生物基产品主要有:沼气、燃料乙醇、生物柴油材料。
在生物质生物利用过程中,国际公认的3个需要解决的重大技术问题是:克服木质纤维素分子对生物转化的抗性,将大分子多糖降解为可发酵糖;通过微生物代谢工程和基因工程研究,由可发酵糖进行生物转化;简捷、高效的下游过程技术产物分离。
其中,将大分子多糖降解为可生物利用的还原糖是目前最大的技术屏障。尽管我国生物质技术整体水平较低,但恰恰在以上有关植物生物质生物利用关键技术难题方面有独到的技术优势。