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生物能源
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内容
无标题
生物能是指通过植物的光合机制,把太阳能变成有机物而储藏的能量,可以说是太阳能的一种表现形式。它包括由生物质转化而成的固、气态或液态燃料,也包括直接燃烧生物质而获得的能量。
生物能是人类最古老的能源,地球每年经光合作用所产生的干物质能为 52 X 10E13Kcal,约相当于全世界能源总消耗量的 16%。但目前利用率还很低,只有1%一3。早已经从生活中消失的柴薪和木炭是最直接的例子。现代城市生活已适应于化石燃料。不,应该说化石燃料把都市生活改变成了今天的样子。如果随着社会的发展,高效的燃烧器具和发电设备应运而生的话,柴薪和木炭所具有的莫大的能源有可能以崭新的形式在现代生活中出现。一些发展中国家又开始利用几乎已被历史所遗忘的沼气技术的这一事实,就能感受到其意义之所在。随著现代高科技的进一步发展,可以预言,生物能必将成为新一代能源。
国际上,生物能的应用范围尤为广泛,其主要产品有燃烧酒精、甲醇燃料、沼气等。巴西是发展燃烧酒精工业最快的国家之一。早在1975年,巴西就实施了“国家乙醇生产计划”。虽然遇到了一些曲折,还有一些问题有待解决,但在推广使用酒精汽车燃料方面,取得了巨大的成绩。在巴西全国已普遍用酒精或由60%的酒精、33的甲醇和7%的汽油酒精混合的液体燃料作为汽车用燃料。酒精燃料的生产第二大国是美国。早在1977年能源部也制订了“国家酒精燃料计划”;虽然日本在1977年也制订了“石油代用品16年开发计划”,以制取酒精作为研究课题,开发使用细菌的高速发酵设备加速酒精燃料的生产,但在汽车燃料的应用方面还相当低。其他国家,如德国、加拿大、新西兰、瑞典、澳大利亚、印度尼西亚、菲律宾等也都对用植物生产酒精燃料十分重视,展开了各种各样的开发研究工作。用甲醇作为汽车燃料,减少空气污染计划,近来也引起了一些国家的重视。1991年,日本甲醇汽车公司生产的首批甲醇汽车在东京正式投入营业。此外,日本通产省资源能源厅在80年代末提出了一项“利用甲醇发电”的研究课题。1990年 6 月兴建成了一座1000千瓦级的甲醇发电实验站。最近,高效率、大容量等方面都取得了较大的成绩。
利用生物质作能源主要有三种途径:
第一种是利用生物质残余物,如农作物,农业有机剩余物,林木和森林工业等剩余物及各种垃圾;
第二种是通过种植有能源意义的植物开发生物质潜力;如谷物和甜菜产量高又富含能量;
第三种途径是在淡水和海水中培植水生生物,如某些海藻能产生出油类物质,当作燃料或石油化工代用品。
生物能的产能方式主要有三种:
(1)热化学转换法,如直接燃烧,这是生物能最简单的转换方式,但利用效率很低,而且可能排放出一些有害物质污染环境,因此应减少或禁止对生物质的直接燃烧。
(2)化学转换法,包括有机溶剂提取法,气化法和热分解法,通过干馏,将获得的产品加工为合成天然气、甲醇等。
(3)用生化方法把生物质转化为气体或液体燃料,如通过微生物发酵将生物质转换成酒精。
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