開展生物質能源,緩解全球能源危機,已成為一項世界性的行動。地球上每年產(chǎn)生的生物質,假如作為能源,相當于人類目前每年耗費的化石能源的20倍以上。固然這些生物質不可能都作為能源,但最少闡明,生物質能源至少能夠局部替代石油、煤炭等化石能源。
依據(jù)來源的不同,可以將適合于能源利用的生物質分為林業(yè)資源、農業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便、沼氣等六大類。
一:林業(yè)資源
林業(yè)生物質資源是指森林生長和林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物質能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物,如果殼和果核等
二:農業(yè)資源
農業(yè)生物質能資源是指農業(yè)作物(包括能源作物);農業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物,如農作物收獲時殘留在農田內的農作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農業(yè)加工業(yè)的廢棄物,如農業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。
三:生活污水和工業(yè)有機廢水
生活污水主要由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務業(yè)的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業(yè)有機廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水等,其中都富含有機物。
四:城市固體廢物
城市固體廢物主要是由城鎮(zhèn)居民生活垃圾,商業(yè)、服務業(yè)垃圾和少量建筑業(yè)垃圾等固體廢物構成。其組成成分比較復雜,受當?shù)鼐用竦钠骄钏、能源消費結構、城鎮(zhèn)建設、自然條件、傳統(tǒng)習慣以及季節(jié)變化等因素影響。
五:畜禽糞便
畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態(tài)生物質(主要是糧食、農作物秸稈和牧草等)的轉化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。
六:沼氣
沼氣就是由生物質能轉換的一種可燃氣體,通?梢怨┺r家用來燒飯、照明。
生物質能源的特點:
1) 可再生性
生物質能源屬可再生資源,生物質能源由于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(xù)利用;
2) 低污染性
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,由于它在生長時需要的二氧化碳相當于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于零,可有效地減輕溫室效應;
3) 廣泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物質能源;
4) 生物質燃料總量十分豐富
生物質能源是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000~1250億噸生物質;海洋年生產(chǎn)500億噸生物質。生物質能源的年生產(chǎn)量遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的10倍。我國可開發(fā)為能源的生物質資源到2010年可達3億噸。隨著農林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。
應用:沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產(chǎn)燃氣、氣化發(fā)電、生產(chǎn)燃料酒精、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等。
生物質燃料具有以下優(yōu)勢:
1)生物質燃料發(fā)熱量大,發(fā)熱量在3900-4800千卡/千克左右,經(jīng)炭化后的發(fā)熱量高達7000-8000千卡/千克。
2)生物質燃料純度高,不含其他不產(chǎn)生熱量的雜物,其含炭量75-85%,灰份3-6%,含水量1-3%
3)絕對不含煤矸石,石頭等不發(fā)熱反而耗熱的雜質,將直接為企業(yè)降低成本。
4)生物質燃料清潔衛(wèi)生,投料方便,減少工人的勞動強度,極大地改善了勞動環(huán)境,企業(yè)將減少用于勞動力方面的成本。
5)由于生物質燃料不含硫磷,燃燒時不產(chǎn)生二氧化硫和五氧化二磷,因而不會導致酸雨產(chǎn)生,不污染大氣,不污染環(huán)境。
6)生物質燃料燃燒后灰碴極少,極大地減少堆放煤碴的場地,降低出碴費用。
7)生物質燃料燃燒后的灰燼是品位極高的優(yōu)質有機鉀肥,可回收創(chuàng)利。
8)生物質燃料不含硫磷,不腐蝕鍋爐,可延長鍋爐的使用壽命,企業(yè)將受益匪淺。
9)生物質燃料是大自然恩賜于我們的可再生的能源,它是響應中央號召,創(chuàng)造節(jié)約性社會,工業(yè)反哺農業(yè)的急先鋒。
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