生物质能工程的理解
- 格式:doc
- 大小:35.50 KB
- 文档页数:4
生物质能的定义生物质能是指能够从植物和其他有机物质中提取的可再生能源。
这种能源可以来源于废弃物、木材、农作物、动物粪便、水藻等,因其来源广泛而备受关注。
对于生物质能这种可再生能源,许多人认为其对人类社会的未来发展至关重要。
首先,生物质能开发不需要大规模的钻探和开采,相对来说会更加容易,能够让许多国家都能够进行这种能源的开发和生产。
其次,生物质能通常都是CO2中和的,使用生物质能源能够更好地保护环境,并减少对大气的污染。
生物质能的原理是将有机物质进行燃烧或者气化,产生能量。
以木材为例,生物质能的获取需要将木材经过热解和燃烧过程,将其转化为需要的能源。
而在处理动物粪便和厨余垃圾时,生物质能的提取则可以通过将这些有机物质进行压缩和热处理的过程中获得。
随着生物质能的发展,人们对于它的利用越来越高。
在农村地区,许多家庭通过家禽粪便和厨房垃圾来产生燃料,取代了传统的煤和煤油等能源。
在城市地区,生物质能的提取多以粮食作为其主要来源,可以通过再生燃料的合成,减少城市居民的大量使用化石能源。
目前,生物质能在全球范围内仍处于探索和开发的阶段。
尽管生物质能在能源生产,环保和农作物种植上饱受追捧,但是要想完全替代传统的能源模式并不是一件轻松的事情,相关技术和机制的完善将需要更多的时间。
但生物质能却是决定未来能源发展当中的一个重要决策因素,是未来国际上各种能源的协调和推广的最佳工具。
总之,生物质能以其可再生和环保的特点,为人类终结对石油等化石能源依赖的过程中,提供了一个具有作为极大优势的可替代能源来源。
同时,其带来的经济和环境效益也对人类社会的未来做出了积极贡献,也为世界能源的平衡开发提供了一个具有很大潜力的选择。
随着人们对生物质能的不断研发和应用,它将日益成为人类的重要能源来源。
生物质能的生产与利用技术随着环保意识的逐渐提高,生物质能作为一种新型的清洁能源,其生产与利用技术也越来越引起人们的重视。
本文将从生物质能的定义、生产技术、利用技术等多个方面进行探讨。
一、生物质能的定义生物质能是指以生物质为原料,通过化学反应或生物过程转化为可直接或间接使用的能量。
生物质能主要包括固体生物质能、液态生物质能和气态生物质能三种形式。
其中,固体生物质能包括木材、秸秆、芦苇等,液态生物质能包括生物柴油、生物乙醇等,气态生物质能则包括沼气、生物气等。
生物质能具有可再生、清洁、低碳等优点,尤其适合用于调节能源供应和环境保护。
因此,提高生物质能的生产水平和利用效率,对于保护生态环境、促进经济发展具有十分重要的意义。
二、生物质能的生产技术1.生物质能的初步处理技术在将生物质转化为可用能源之前,需要对原料进行初步处理,如粉碎、压缩等。
其中,固体生物质能的初步处理主要包括球磨、干燥、压缩等;液态生物质能的生产技术主要包括压榨、分离等;而气态生物质能的生产技术则需要进行发酵处理。
2.生物质能的转化技术生物质能的转化技术可以分为热化学转化技术和生物转化技术两种。
其中,热化学转化技术包括燃烧、气化、液化等,而生物转化技术则是通过微生物反应进行转化。
a)生物质气化技术:生物质气化技术是指将生物质转化为气态燃料的技术。
气化技术适用于大多数生物质种类,能够将生物质转化为气态燃料,不但能用于发电、供热等,还可以作为替代天然气和石油的燃料,逐步实现对传统能源替代。
气化技术相对于传统燃烧技术,其综合能源效率可以提高30%以上,同时能够有效的解决生物质能的定点使用和储存问题。
b)生物质发酵技术:生物质发酵技术是将生物质转化为液态或气态的低碳能源的生物转化过程。
其过程中产生的有机酸可以用于提取生物柴油或生物乙醇,从而实现生物质的能源利用。
三、生物质能的利用技术1.生物质燃烧技术生物质燃烧技术是最早被广泛利用的生物质能利用方式之一,主要适用于固体生物质能和液态生物质能。
生物质能工程生物质能生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。
生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。
也包括以生物可降解的废弃物(Biodegradable waste)制造的燃料。
但那些已经变质成为煤炭或石油等的有机物质除外。
许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和棕榈树。
一些特定采用的植物通常都不是非常重要的终端产品,但却会影响原料的处理过程。
因为对能源的需求持续增长,生物质能的工业也随着水涨船高。
虽然化石燃料原本为古老的生化质能,但是因为所含的碳已经离开碳循环太久了,所以并不被认为是种生物质能。
燃烧化石燃料会排放二氧化碳至大气中。
像是一些最近刚发展出来的生物质能制造的塑胶可以在海水中降解,生产方式也和一般化石制造塑胶相同,而且相较之下生产成本还更便率不到3%。
我国地域辽阔,在地理、气候、作物种类、农村经济、文化、生活习惯等方面,各个地区的差异很大,所以单一技术不可能支撑一个产业。
技术的多元化是支持秸秆发电产业的基础,特别是需要国有技术的支持。
据发改委能源研究所有关专家介绍,秸秆气化发电、秸秆直燃发电、煤与秸秆混燃发电都是可以采用的技术路线。
秸秆直燃发电是采用锅炉-蒸汽-蒸汽轮机-发电机的工艺路线,可以借鉴的相关技术比较多,而且可以采用热电联供的方式提高系统效率,其特点是规模效益明显,如发电装机容量小于1万千瓦,系统效率将明显下降。
煤-秸秆混燃技术的特点是可以对现有的小型热电厂进行改造,与新建电厂相比,投资很少。
但是首先需要解决好电厂掺烧秸秆量的计量和监督的问题。
由于每种技术都有各自的特点,所以,不应该完全肯定或完全否定某一项技术。
关键是在选择技术路线时,必须充分考虑项目所在地的实际情况,采用最适宜的技术。
生物质发电最大的问题是资源的收集,这在我国尤其困难。
我国大部分地区都是以农户为农业生产单位,户均耕地占有面积很小,根据对我国粮食产量最大的五个省的统计,每年每户的秸秆可获得量仅为4~5吨。
生物质能工程生物质能生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。
生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。
也包括以生物可降解的废弃物(Biodegradable waste)制造的燃料。
但那些已经变质成为煤炭或石油等的有机物质除外。
许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和棕榈树。
一些特定采用的植物通常都不是非常重要的终端产品,但却会影响原料的处理过程。
因为对能源的需求持续增长,生物质能的工业也随着水涨船高。
虽然化石燃料原本为古老的生化质能,但是因为所含的碳已经离开碳循环太久了,所以并不被认为是种生物质能。
燃烧化石燃料会排放二氧化碳至大气中。
像是一些最近刚发展出来的生物质能制造的塑胶可以在海水中降解,生产方式也和一般化石制造塑胶相同,而且相较之下生产成本还更便宜,也符合大部分的最低品质标准。
但使用寿命比一般的耐水塑胶还要短。
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。
而所谓生物质能(biomassenergy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,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。
生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。
目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。
生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。
地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。
生物工程对生物质能源的生产与利用生物质能源作为一种可再生能源,是解决能源问题和保护环境的重要路径。
而生物工程作为一门综合学科,正发挥着重要的作用,促进着生物质能源的生产与利用。
本文将从生物质能源的定义、生物工程在生物质能源生产中的应用以及在生物质能源利用中的挑战与前景等方面进行探讨。
一、生物质能源的定义生物质能源,顾名思义,是利用生物质作为主要原料的能源。
生物质是指植物、动物和微生物等有机体的残留物、废弃物和饲料,它是一种具有可再生性和可再生性的能源。
生物质能源的特点是低碳、可再生、环保,可以有效减少温室气体的排放,对于缓解能源危机和减少环境污染具有重要意义。
二、生物工程在生物质能源生产中的应用1. 高效种植技术生物工程利用基因编辑技术可以提高农作物的生产力和抗逆能力,通过改良作物的生长周期、抗病虫害性以及水肥利用效率,提高生物质能源植物的产量和质量。
2. 生物质转化技术生物质能源的转化是将生物质转化为可直接使用或可储存的能源形式,如生物质气化、生物质液化、生物质发酵等。
生物工程可以利用微生物的代谢途径和酶催化作用,优化生物质能源的转化过程,提高产率和能源利用效率。
3. 生物质能源储存与运输技术生物质能源的储存和运输是生物质能源产业链中的重要环节。
生物工程可以通过改良生物质能源的储存方式、提高储存效率,以及开发新的转运方式和设备,提升生物质能源的整体供给链的效能。
三、生物工程在生物质能源利用中的挑战与前景1. 挑战生物质能源利用过程中仍然存在一些挑战,如生物质资源的获取难度大,能源密度低,运输成本高,以及生物质能源的生产过程中产生的废弃物处理等。
这些问题需要生物工程的集中优势和技术创新来解决。
2. 前景生物工程在生物质能源利用领域具有广阔的前景。
未来,随着生物技术的不断创新和发展,生物工程将更好地发挥作用,从而推动生物质能源的规模化生产和利用。
同时,生物工程也将与其他领域的技术相结合,如化学工程、电力工程等,形成协同效应,加快生物质能源技术的应用进程。
生物质能的概念与特点
一、概念
生物质能(Biomass Energy)是指利用有机物质(例如植物、动物和废弃物)作为燃料或原料,通过生物、化学或物理过程转化产生的能量。
它是一种可再生能源,取之不尽,用之不竭,其来源广泛,包括农业废弃物、木材废弃物、动物粪便等。
二、特点
1.可再生性:生物质能来源于生物质,而生物质是地球上最丰富的可再生能
源之一。
与化石燃料不同,生物质能不会耗尽,只要地球上有生命,就有生物质能。
2.低碳环保:生物质能燃烧产生的二氧化碳在植物生长过程中会被吸收,从
而实现碳循环,相较于化石燃料,其碳排放量极低。
3.多样性:生物质能的来源十分多样,包括农作物废弃物、森林废弃物、畜
禽粪便等,多样化的来源使得生物质能在不同地区和条件下都能得到应用。
4.高效性:通过先进的生物技术,可以实现生物质能的高效转化和利用,提
高能源的产出效率。
5.区域性:生物质能的分布具有一定的区域性,主要依赖于当地的生物质资
源。
这也使得生物质能在区域能源供应中具有重要地位。
6.可持续性:生物质能的可持续利用不仅有助于能源的稳定供应,还可以改
善生态环境,促进农业废弃物的循环利用,提高农业经济效益。
生物质能的概念及特点
1. 生物质能呀,你知道是什么吗?就好比是大自然给我们的神奇礼物!比如,农作物秸秆不就是嘛,它能变成能源供我们使用呢!生物质能就是利用那些有机的物质来产生能量呀,这多酷啊!
2. 嘿,想想看,树木在生长,这是不是一种神奇的力量呀?这其实就是生物质能的来源之一哦!像那些木材加工剩余物,不也能发挥大作用嘛!生物质能的特点之一就是它到处都有,真的很神奇耶!
3. 哇塞,生物质能它可持续啊!这就像我们的生活,源源不断有动力!比如沼气,不就是通过有机物发酵产生的吗,这就是生物质能的魅力呀,一直都在,不会消失呢!
4. 哎呀呀,生物质能还很环保呢!这可比那些污染大的能源好多了吧!就像太阳能一样,对环境超友好呀!麦秆啦、稻壳啦,都能变成清洁的能源呢!
5. 嘿,你说生物质能是不是很神奇呢?它还很灵活呀!可以根据我们的需要进行各种转化!就如同变形金刚一样,适应各种情况哦!废弃的木料也能摇身一变成为有用的能量呢!
6. 生物质能啊,真的是我们的好伙伴呀!它不像有些能源那么难搞,它就在我们身边呀!比如生活垃圾,也可以成为生物质能呢,这多让人惊喜!难道你不想多多了解它吗?
我觉得生物质能是一种非常有潜力和价值的能源,它环保、可持续,而且来源广泛、灵活多变,应该得到大力的发展和应用!。
生物质能源工程生物质能源是利用可再生的有机物质(如木材、农作物残渣等)进行能源转换的一种可持续能源形式。
生物质能源工程是指将生物质转化为能源的过程,包括能源生产、转化、利用和管理等多个环节。
本文将介绍生物质能源工程的意义、技术和应用等方面。
一、生物质能源工程的意义生物质能源是一种替代传统化石燃料的清洁能源,具有环保、可再生、减少温室气体排放等优势。
生物质能源工程的发展有助于改善环境质量,减缓气候变化,并推动可持续发展。
此外,生物质能源的利用也可以提高能源供应的可靠性和多样性。
二、生物质能源工程的技术1. 生物质能源生产技术生物质能源的生产主要包括生物质获取、前处理和处理等步骤。
生物质获取可以通过林业、农业、农田秸秆等方式进行,前处理则包括干燥、粉碎、压缩等工艺。
处理阶段的方法包括气化、发酵、燃烧和液化等方式,可以生产出固体燃料、液体燃料和气体燃料等不同形式的能源。
2. 生物质能源转化技术生物质能源的转化是将生物质能源转化为高效利用的能源形式。
其中,气化是将生物质在高温下转化为合成气体的过程,合成气体可用于发电、制热等。
液化是将生物质转化为液体燃料,如生物柴油和生物乙醇,可用于交通运输和工业燃料。
发酵是将生物质通过微生物转化为沼气的过程,沼气可用于烹饪和供热等。
3. 生物质能源利用技术生物质能源的利用方式多种多样,包括发电、供热、生物燃料和生物化学品等。
发电可以通过直接燃烧生物质或利用生物质气化产生的合成气体发电。
供热则可以利用生物质直接燃烧或利用生物质制成的颗粒燃料进行供热。
生物燃料是指利用生物质转化的液体燃料,如生物柴油和生物乙醇,用于交通运输和工业燃料。
生物化学品则是指将生物质转化为化学品的过程,如生物塑料和生物肥料。
三、生物质能源工程的应用生物质能源工程的应用领域广泛,例如农业、林业、能源和环境等。
在农业方面,生物质能源工程可以使农作物残渣得到充分利用,并提高农田土壤质量。
在林业方面,生物质能源工程可以利用林木进行能源生产,促进林业可持续发展。
关于生物质能的理解
生物质能是指以植物、动物及其产生的废弃物为原料,通过生物化学过程转化为能量的一种可再生能源。
它是一种绿色能源,与化石能源相比具有很多优势。
首先,生物质能源的来源广泛。
生物质能源可以来自多种植物,包括农作物废弃物、木材、树叶、草等。
而这些植物资源是我们日常生活中不可避免地产生的,因此生物质能源的供应是相对稳定和可持续的。
其次,生物质能源的燃烧过程相对清洁。
当生物质燃烧时会产生二氧化碳和水蒸气等气体,但其对环境的影响相对较小,不会像燃煤或石油那样产生大量的污染物,减少了温室气体的排放,从而有助于缓解全球气候变化的问题。
此外,生物质能源可以有效利用废弃物资源。
生活垃圾、农作物废弃物、农畜禽粪便等都可以成为生物质能源的原料,通过生物质能源的转化,可以减少废弃物的堆积和对土壤、水源造成的污染,实现废物资源的有效利用和可持续发展。
另外,生物质能还具有经济效益。
利用生物质能可以创造就业机会,促进经济发展。
农民可以将废弃的农作物变废为宝,将其作为能源销售,获得经济收入。
同时,生物质能的价格相对较低,有助于减轻能源消费者的经济负担。
然而,生物质能使用也存在一些挑战。
例如,生物质资源的获取和处理过程可能导致土地的过度开垦和生物多样性的破坏。
此外,生物质能的储存和运输也存在一定的技术难题。
总之,生物质能作为一种可再生能源,具有广泛的来源、较低的环境污染、有效利用废弃物资源和经济效益等优势。
在未来的能源转型中,生物质能有望发挥更大的作用,为实现可持续发展做出贡献。
建筑物生物质能利用工程方案生物质能利用是一种环保可持续的能源利用方式,其在建筑物领域也逐渐得到应用。
本文将探讨建筑物生物质能利用工程方案,为建筑行业的可持续发展提供参考。
一、生物质能利用的概念和优势生物质能利用是指利用生物质资源(如秸秆、木屑、生活垃圾等)进行能源生产。
相比传统的化石能源,生物质能源具有以下优势:可再生、资源丰富、减少温室气体排放等。
在建筑物领域,生物质能利用可以有效减少建筑能耗,实现节能减排的目标。
二、建筑物生物质能利用的方式1. 生物质发电:通过利用生物质资源发电,为建筑物提供电力需求。
可以采用生物质发电站供电,也可以采用建筑物自建生物质发电装置。
2. 生物质供热:利用生物质资源作为建筑物供热系统的燃料,可以实现建筑物的供暖需求。
供热系统可采用生物质锅炉、生物质热水器等设备。
3. 生物质气化:将生物质资源转化为可燃气体,用于建筑物的烹饪、热水等用途。
生物质气化技术是一种高效利用生物质资源的方式。
4. 生物质地暖:通过生物质能源为建筑物地暖系统提供热源,实现冬季的供暖需求。
地暖系统采用生物质能源可降低使用成本,提高能源利用效率。
三、建筑物生物质能利用工程方案1. 生物质燃气锅炉工程:在建筑物配备生物质燃气锅炉,利用生物质资源进行供热,达到节能减排的效果。
2. 生物质发电站建设:建设生物质发电站,为建筑物提供可再生能源电力,实现绿色能源利用。
3. 生物质气化炉改造:对建筑物现有的供暖燃气设备进行改造,采用生物质气化炉代替传统燃气锅炉,提高能源利用效率。
4. 生物质地暖系统升级:对建筑物地暖系统进行升级改造,引入生物质能源作为地暖供热燃料,提高供暖效果。
通过以上建筑物生物质能利用工程方案,可以实现建筑物能源利用的可持续发展,减少能源消耗、降低对环境的影响。
建筑行业应积极推广生物质能利用工程方案,为建筑可持续发展贡献力量。
能源工程中的生物质能发电技术资料在能源工程领域中,生物质能发电技术具有重要的地位和作用。
生物质能发电技术,即利用生物质作为燃料,通过燃烧或气化等方式转化为能量,进而驱动发电机组发电。
本文将详细介绍生物质能发电技术的相关资料,以及其在能源工程中的应用。
一、生物质能发电技术资料1. 生物质能介绍生物质是指来源于植物和动物的有机物质,包括木材、秸秆、农作物废弃物、食品加工废弃物等。
生物质资源广泛,易获取,是可再生能源的重要组成部分。
2. 生物质能发电技术分类生物质能发电技术主要包括直接燃烧发电、气化发电和生物质废弃物发电。
直接燃烧发电是将生物质直接燃烧,产生热能,再通过蒸汽发电机组转化为电能。
气化发电是将生物质气化为合成气,再通过燃气发电机组进行发电。
生物质废弃物发电是利用农作物秸秆、木屑等废弃物通过发酵和厌氧消化等方式产生沼气,再通过沼气发电机组发电。
3. 生物质能发电技术优势生物质能发电技术具有以下优势:(1)可再生性:生物质是一种可再生资源,可以不断获取和利用,有效缓解能源短缺问题。
(2)环保性:生物质能发电过程中的排放物相对较少,不会对环境造成明显的污染,符合可持续发展理念。
(3)废弃物综合利用:生物质废弃物可通过发电技术转化为电能,实现资源的综合利用,减少废弃物对环境的负荷。
二、生物质能发电技术在能源工程中的应用1. 农村电力供应生物质能发电技术在农村电力供应中起到重要作用。
农村地区常常存在着电力供应不足的问题,而农作物秸秆、柴草等生物质资源丰富。
利用这些资源进行生物质能发电,可以满足农村地区的电力需求,促进农村经济发展。
2. 工业生产用能生物质能发电技术可用于工业生产过程中的能源供应。
许多工业生产过程需要大量的能源,而利用生物质作为燃料,既能满足能源需求,又减少对化石能源的依赖,降低能源成本和环境影响。
3. 城市垃圾处理城市垃圾中含有大量的有机物质,是理想的生物质能发电原料。
通过垃圾气化或沼气发电技术,将城市垃圾转化为电能,可以实现垃圾资源化利用和减少垃圾对环境的污染。
第一章绪论1、生物质(biomass)的概念:自然界中有生命的、可以生长的各种有机物质,以及由这些生命体所派生、排泄和代谢出来的各种有机物质。
2、植物生物质的元素组成:主要由纤维素、半纤维素和木质素三大组分构成。
植物生物质主要由C、H、O、N、S这5种元素组成。
(它们的含量约为:碳50%、氢6%、氧43%、氮1%)3、纤维素、半纤维素和木质素的定义:纤维素是由D-吡喃式葡萄糖基通过1, 4-β苷键联结而成的均一的线状高分子化合物。
半纤维素是由两种或两种以上单糖基(葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基等)组成的非均一聚糖,并且分子中往往带有数量不等的支链。
木质素是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物。
4、生物质中水分的种类游离水:在植物生物质的细胞腔或孔隙中的水分,一般为多层吸附水或毛细管水。
结合水:在植物生物质中与纤维素的羟基形成氢键结合的水。
热解水:生物质中的有机质在热解过程中生成的水。
5、生物质的灰分:生物质的灰分是生物质中所有可燃物质完全燃烧以及生物质中的矿物质在一定温度下发生一系列分解、化合等反应后剩下的残渣,主要由CaO、K2O、Na2O、MgO、SiO2、Fe2O3、P2O3等组成。
6、生物质挥发分:生物质在隔绝空气的条件下加热到一定温度,并在该温度下停留一定时间,其有机物质受热分解析出的气态产物,即为挥发分,包括饱和的和不饱和的芳香族碳氢化合物,以及生物质中结晶水分解后蒸发的水蒸汽等。
析出挥发分后余下的固体残余物称为焦碳或半焦。
7、生物质中的固定碳:生物质出去“水分”“灰分”“挥发分”后的残留物。
8、生物质能的利用转化技术:物理化学法、热化学法、生物化学法。
9、生物质的特点:1. 资源丰富2. 品种多样3. 用途广泛4. 可再生5. 低污染10、生物质能的定义:生物学角度:生物质能是直接或间接地通过绿色植物的光合作用,把太阳能转化为化学能的形式固定和储藏在生物体内的能量。
生物质能及其利用随着人类的发展,世界能源需求增长迅速,越来越多的人开始逐渐关注可再生能源,生物质能作为其中一种,因其广泛的来源和较低的污染性而备受瞩目。
本文将介绍生物质能的概念、来源、利用和前景。
一、生物质能的概念生物质能是指由生物质原料生产的可再生能源,包括生物质固体和液态燃料。
简而言之,生物质能是从植物、动物和微生物中获得的一类能源。
二、生物质能的来源生物质能来源广泛,常见的有农作物、林木、秸秆、畜禽粪便等,还可以利用废物、残渣和废弃物等,如厨余垃圾、废纸、废弃建筑材料等。
这些来源的生物质都可以被加工处理成各种类型的生物质能。
三、生物质能的利用生物质能的利用具有多样性和可持续性,可分为以下几个方面。
1.生物质热能利用生物质热能利用即是将生物质原料转化成热能,用于供暖或生产用热的过程。
其中最常见的方式是利用生物质锅炉,将生物质燃烧产生的热能传递到热水或蒸汽,用于供暖或工业用途。
2.生物质液态燃料利用生物质液态燃料利用是指将生物质原料转化成液态燃料,用于交通行业的燃料。
如利用生物质原料生产的生物柴油和乙醇燃料等。
这种方式已经在欧洲等地被广泛使用,成为了当地交通运输行业的重要燃料。
3.生物质气体燃料利用生物质气体燃料利用是指将生物质原料转化成气体燃料,用于发电和供应燃气。
这种方式具有可持续性和高效率,可以大量减少污染物的排放,如生物质气化的技术已经被广泛应用于欧洲。
4.生物质化学品利用生物质化学品是指将生物质原料转化成各种化学品,如乙二醇、丙烯、纤维素等,用于制造高附加值的产品。
这种方式可以创造更高的经济价值,并且对短缺资源的替代作用非常明显。
四、生物质能的前景生物质能的前景非常广泛,它可以满足未来能源需求的多样性和可持续性,被全球公认为最具发展潜力的新型能源之一。
目前,生物质能在发达国家和地区已经得到了广泛应用,但在发展中国家和地区,由于技术问题和成本限制,生物质能的应用还有待发展。
随着技术的不断提高和投入的增加,生物质能将逐步替代传统的化石能源,成为全球能源市场上不可或缺的一部分。
《生物质能工程》复习提纲第一章绪论1、什么是生物质能源?指由太阳能转化而来的以化学能形式储存在生物质中的能量。
即:利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。
2、什么是新能源?新能源又称非常规能源,指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
3、什么是可再生能源?指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,具有取之不尽,用之不竭的特点,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能和海洋能等。
4、什么是常规能源?又称传统能源,指已能大规模生产和广泛利用的一次能源。
如煤炭、石油、天然气、水,是促进社会进步和文明的主要能源。
5、生物质资源的特点可再生性和无污染性6、纤维素类生物质资源包括哪些纤维素类生物质资源主要由:纤维素、半纤维素、木质素构成。
7、能源植物按植物中主要物质化学类别分:(1)糖类能源植物;(2)淀粉类能源植物;(3)纤维素类能源植物;(4)油料能源植物;(5)烃类能源植物;(续随子、绿玉树等)8、重要能源植物有哪些?(1)甜高粱;(2)能源甘蔗;(3)油料植物草本油料:大豆、油菜、花生、棉籽、向日葵、芝麻;木本:油棕榈、黄连木、油桐、麻风树(小桐子)、桉树、光皮树、油茶、橄榄等;产油藻类。
(4)石油植物:桉树、大戟科乔木、苏木科油楠属、霍霍巴、马尾松、苦配巴、香槐、黄鼠草等;(5)草本植物:芒属作物。
(芒草)第三、四章沼气工程1、什么是沼气?有机物在厌氧和其他适宜条件下,经沼气发酵微生物分解代谢,产生以CH4和CO2为主的混合气体,称为沼气。
2、沼气的来源有什么?有什么用途?(1)来源:沼气发酵是一个由多种类群细菌参与完成的,通过分解有机物并产生以CH4和CO2为主要产物的,复杂的微生物学过程。
(2)用途:热利用、光利用、肥料利用、生防制剂利用。
(综合利用)3、沼气的理化性质混合气体,无色,略有臭味,主要成分见表4-1,其中CH4占总体积50%~70%,CO2占25%~45%,除此之外还有少量的H2、N2、H2S 、O2、CO 、NH3等。
生物质能源的利用与开发生物质能源是一种可再生能源,具有潜力广泛利用的特点。
随着全球对环保能源需求的增加,生物质能源发展得越来越快,成为了主流引领未来能源发展的方向。
一、生物质能源的定义生物质能源指以生物质为原料经过一系列化学、物理处理制成的可用于供热、电力等领域的能源。
生物质通常包括生物质燃料、生物质沼气、生物质电力等形式,可由农作物、家畜粪便、工业废弃物、城市垃圾等多种生物物质再利用而得。
二、生物质能源的优势1.可再生性强生物质能源是可以不断更新、短时间内可再生的一种天然资源。
因此,使用生物质能源可以大大减少对环境的破坏,消除对化石燃料的过度依赖。
2.环保性好生物质能源的燃烧过程不会排放二氧化碳等有害气体,不会给环境造成污染,同时,由于生物质燃烧时会在空气中释放出大量氧气,也会起到环境净化的作用。
3.能源成本低生物质能源的成本相比于传统的化石燃料较低,而且可以循环利用,因此可以大大降低能源成本,对于缓解燃料短缺问题有积极作用。
三、生物质能源的利用与开发1.生物质能源的利用途径(1)制燃料:生物质制成的生物质燃料可用于机动车、船舶等主要交通工具的油料,也可以用于家庭采暖等。
(2)制电力:生物质沼气、生物质热电联供等形式可用于发电,也可以制成各种电器设备,如电视、手机等。
2.生物质能源的开发方式(1)生物质固体能源的开发:如生物质颗粒、压块、生物质炭等,通过加工制成具有稳定性的固态生物质,用于燃料和发电。
(2)生物质气体能源的开发:如生物质沼气、木质素气等,在配合压缩、净化、转化和利用等复合技术后可制成干式气体、液化气体等。
(3)生物质液体能源的开发:如生物乙醇、生物柴油等,经过提纯、酯化、脱水、浓缩等生产工艺可以生产出液体燃料,而这种燃料是一种重要的替代汽油和柴油的燃料。
四、发展生物质能源的挑战与展望尽管生物质能源有许多优点,但生物质能源开发还面临很多挑战。
首先,生物质能源的生产效率低,需要经济合理的生产方式来提高其燃烧效率,其次,生物质数据仍然缺乏,探索生物质燃料新材料的研究也是流程瓶颈的一个阶段。
生物质能的原理和应用随着人类对能源需求的不断增长,传统的化石燃料已经无法满足人们的需要,因此有些新兴的能源正在得到越来越多的关注,其中一个便是生物质能。
生物质能是指从生物质中提取能量的过程,这个过程涉及到许多化学和生物学原理,同时它也有着广泛的应用领域。
一、生物质能的原理生物质是指生命体的有机物,包括植物和动物的组织、排泄物、渣滓等,它们在自然界中被广泛分布。
在生物质中含有丰富的能量,这些能量来自于通过光合作用将太阳能转化为化学能的过程。
在生物质中,主要的化学成分是糖类、脂肪、蛋白质和纤维素等。
这些有机物可以通过燃烧等方式释放能量,其中最常见的方式是通过生物质燃料。
生物质燃料指的是以生物质为原料制作的燃料,这些燃料包括木材、秸秆、固体废弃物等。
这种燃料一般是通过加工和压缩等方式进行制作,目的是提高燃烧效率和储存效率。
在燃烧时,生物质会释放出能量,产生水和二氧化碳等物质。
与传统的燃料相比,生物质燃料具有许多优点,比如低碳排放、可再生和去中心化等。
因此,在现代社会中,越来越多的人开始关注生物质燃料以及其他生物质能的应用。
二、生物质能的应用生物质能有许多应用领域,下面将介绍其中的几个。
1. 发电生物质燃料不仅可以用作家庭热水和供暖,还可以用于发电。
在发电厂中,生物质燃料被燃烧并加热水,产生蒸汽,从而带动涡轮机转动,发电机发电。
与化石燃料相比,生物质燃料带来的环境影响更小,同时也更加可持续。
2. 燃料和化学原料生物质能不仅可以用于发电,还可以制成燃料和化学原料。
其中最常见的是生物质酒精和生物柴油。
生物质酒精是一种可再生的燃料,它可以使用多种生物质作为原料,比如纤维素和淀粉。
生物柴油则是使用生物质油脂作为原料制作的。
这种燃料可以降低环境污染和碳排放。
3. 废物处理生物质能还可以用于废物处理。
在许多城市中,生活垃圾被堆填或焚烧处理,这会对环境造成很大的影响。
然而,将这些废物转化为生物质能,则可以将废物变为资源。
《生物质能工程》复习提纲1、什么是生物质能源?2、什么是新能源?3、什么是可再生能源?4、什么是常规能源?5、生物质能是可再生的。
虽然生物质能是人类应用很久的一种古老的能源,但在能源分类中将其划为新能源。
6、生物质:广义上讲,生物质是各种生命体产生或构成生命体的有机质的总称;7、生物质所蕴含的能量称为生物质能。
8、百度百科:生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。
而所谓生物质能(Biomass Energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,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。
生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。
9、10、生物质原料类型(1)按分布分:水生和陆生生物,及其代谢产物;(2)按原料化学性质分:糖类、淀粉、纤维素、脂类、烃类;(3)按原料来源分:农业生产废弃物、薪柴、农林加工废弃物、人畜粪污、工业有机废弃物、能源植物。
11、生物质资源的特点(1)环境污染小;(灰分、N、S含量低,C闭合循环。
)(2)生物质能蕴藏量巨大、分布广;(3)可再生;(4)能量密度低;(5)重量轻、体积大,运输不便;(6)易受风雨雪火等外界因素影响,贮存不便;12、生物质的化学组成糖类和淀粉主要由葡萄糖单糖或多糖组成。
农作物秸秆的主要化学元素组成:C:40~46%;H:5~6%;O:43~50%;N:0.6~1.1%S:0.1~0.2%;灰分:3~5%;P:1.5~2.5%;K:11~20%;薪柴的化学元素组成:C:49.5%;H:6.5%;O:43%;N:1%;灰分:﹤1%此外,生物质中还含有一定量的水分以及Si、Ca、Fe、Al等矿物元素。
13、生物质燃料的热值高位热值:1kg生物质完全燃烧所放出的热量;气化潜热:水分在燃烧过程中变为蒸汽(燃料中H燃烧时也生成水蒸汽),吸收的热量;低位热值:高位热值-气化潜热计算生物质发热量,一般取低位热值。
生物质能的定义
生物质能是指从生物体中提取的可再生能源,包括植物、动物、微生物等生物体的有机物质。
生物质能是一种清洁、可再生的能源,具有广泛的应用前景。
生物质能的来源主要有三种:农业、林业和城市垃圾。
农业生物质能主要来自农作物秸秆、麦秸、稻草等农作物残留物,以及畜禽粪便等。
林业生物质能主要来自森林木材、枝条、树皮等。
城市垃圾生物质能主要来自生活垃圾、餐厨垃圾等。
生物质能的利用方式多种多样,主要包括生物质发电、生物质热能利用、生物质液体燃料等。
其中,生物质发电是目前应用最广泛的一种方式。
生物质发电是指利用生物质能源进行发电,主要包括直接燃烧发电、气化发电、生物质液体燃料发电等方式。
生物质热能利用是指利用生物质能源进行供热,主要包括生物质锅炉供热、生物质热泵供热等方式。
生物质液体燃料是指将生物质转化为液体燃料,主要包括生物柴油、生物乙醇等。
生物质能的优点主要有以下几点:一是可再生性强,不会像化石能源一样枯竭;二是清洁环保,不会产生大量的二氧化碳等有害气体;三是分布广泛,可以在全球范围内利用;四是可以解决农村能源问题,促进农村经济发展。
生物质能的缺点主要有以下几点:一是生产成本较高,需要大量的
投入;二是生物质能的能量密度较低,需要大量的生物质才能产生较高的能量;三是生物质能的利用方式较为单一,需要进一步开发新的利用方式。
总的来说,生物质能是一种非常有前途的可再生能源,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和成熟,生物质能的利用效率将会不断提高,成为未来能源领域的重要组成部分。
《生物质能工程》的了解《生物质能工程》根据长期的教学经验和研究成果,结合世界上生物质能的研究发展前沿,系统地阐述了生物质能转换技术的原理、工艺、设备及其应用。
注重理论与实践相结合,主要包括生物质能转换技术定义及类型、生物质的直接燃烧技术、沼气发酵工艺及户用沼气技术、大中型沼气工程、燃料乙醇技术、生物质热裂解机理及工艺、生物质快速热裂解液化技术、生物质气化技术、生物质压缩成型技术、生物质制氢技术、生物柴油技术、生物质超临界水处理制氢技术、能源生态模式与生物质能项目技术经济评价等内容,以期能对我国生物质能源的教学、科研与开发产生有益的影响。
生物质是自然界中有生命的可以生长的各种有机物质,包括动植物和微生物。
生物质本身具有一定的能量,并可转化成不同形式的能。
生物质中可以被人们当作能源加以利用的部分称为生物质能资源。
生物质的基本来源是绿色植物通过光合作用(photosynthesis)把水和二氧化碳转化成碳水化合物而形成。
可以通过各种生物质能转换技术把生物质能加以利用。
通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。
同时,结合当下时事,论述其在建设中起到的作用来证明建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。
而且在我国的农业生产和发展中,会产生很多秸秆,加以利用不但能减少大气的污染,而且更能变废为宝,为国民产生不错的效益!生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。
而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,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。
1、生物质能特点(1) 可再生性生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;(2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;(3) 广泛分布性缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;(4) 生物质燃料总量十分丰富。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。
根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。
生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。
我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。
随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
2、生物质能应用生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。
有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。
生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。
据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。
但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。
现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。
3、建设离不开新能源发展中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。
近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。
根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。
同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。
其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。
过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。
目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。
因而开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。
中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。
尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。
1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。
因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。
而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。
可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。
传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
5、生物质能在新农村建设的现状与发展对策我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。
十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。
在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染,农作物秸秆等发电利国利民。
但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。
资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。
工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。
但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。
生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。
概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题;另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。
从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。
分别是:思想认识不到位,技术研发。
创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。
投融资体系单一,市场体系建设不完善。
针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。
完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。
在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。
总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。
当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。
直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。
这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。