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绿色能源:生物质能转化的四种方式
时间:2016-07-02 10:00:54来源:汉斯出版社
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提要:近年来生物质能的能源价值越来越受到人们的重视,生物质能转化的新方式也不断孕育而出,目前主要有固化技术、液化技术、气化技术和生化转化技术。
绿色能源:生物质能转化的四种方式

  据统计,中国2015年全年能源消费总量为42.6亿吨标准煤,其中煤炭消费量占消费总量的66.0%,石油占17.1%。化石能源在能源消费中占据着主导地位。但是以化石能源为主的能源结构受到资源和环境的限制,越来越多的国家把发展生物质能技术作为新世纪缓解化石能源供应不足,应对环境恶化的重要措施。

  生物质能是一种可再生的绿色能源。随着科学技术水平的不断发展,近年来生物质能的能源价值越来越受到人们的重视,生物质能转化的新方式也不断孕育而出,目前主要有固化技术、液化技术、气化技术和生化转化技术。浙江宁波大学薛庆涛等人在汉斯出版社《可持续能源》期刊上发表的文章中,对此进行了详细的描述。

  固化技术

  生物质固化技术是指在密闭高压或者高温高压同时存在的条件下,将生物质原材料压缩成具有一定形状的高密度成型原料。“炭化成型技术”是最新的生物质固化技术之一,炭化是指在高温下析出蕴含在生物质内部的水分,从而导致生成含碳量不断增加的化合物的过程。其优点是生物质的纤维素结构在炭化过程中受到破坏,减轻了对成型机械设备的磨损,从而也降低了成型能耗;缺点是经过炭化的化合物维持既定形状的能力降低,在运输过程中易破损。

  液化技术

  生物质液化技术是指在低温高压的条件下,将原材料在反应装置内经过较长时间的化学反应形成液体产品的过程。直接液化和间接液化是生物质液化技术的两种主要方式,其中直接液化又分为加压液化和热解液化;间接液化指生物质在外界条件下先经过气化形成气体产物后,再将气体产物合成液体燃料和化工产品的过程。值得一提的是,费托合成技术是典型的间接液化技术,特别是在与合成催化剂的结合上,使费托合成的产物在数量和质量上都有了巨大的变化,从而提高了效率,也降低了反应成本。

  气化技术

  生物质气化技术是一种以生产可燃性气体为主要目的的生物质热化学转化技术。生物质气化技术是发展比较成熟的生物质规模化生产利用技术之一,获得的可燃气体不仅可以用于集中供气、供热,还可以用于燃烧发电,或者经过后续的一系列净化处理后,用于生产醇类、二甲醚、汽柴油等液体燃料或化工产品。

  生化转化技术

  生物质生化转化技术主要包括生物发酵技术和厌氧消化技术,其中生物发酵的主要产物是乙醇,而厌氧消化的产物为沼气。沼气技术是一项相对比较成熟的生物制能技术,将有机废弃物和生活垃圾在无氧的环境条件下,通过微生物的发酵作用产生以烷烃为主的可燃性气体。它在一定程度上解决了能源利用问题,特别是在中国农村,既能控制污染物的排放,也为废弃物的利用指出了发展方向。但是,目前采用的沼气发酵技术耗水量大,投资成本和运行管理费用较高,而且发酵过程中产生的残渣较多,能源转化效率不高等问题也待急需解决。

原文链接:http://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=17884

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能源 生物质能 智库 科研基金

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作者系龚珊

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