目錄生物質燃料招標 生物質燃料顆粒市場需求 生物質燃料生產工藝流程 生物質燃料 辦一個生物燃料廠需要多少錢
生物質能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能，最有可能成為21世紀主要的新能源之一。據估計，植物每年貯存的能量約相當于世界主要燃料消耗的10倍；而作為能源的利用量還不到其總量的l%。這些未加以利用的生物質，為完成自然界的碳循環，其絕大部分由自然腐解將能量和碳素釋放，回到自然界中。事實上，生物質能源是人類利用最早、最多、最直接的能源，至今，世界上仍有15億以上的人口以生物質作為生活能源。生物質燃燒是傳統的利用方式，不僅熱效率低下，而且勞動強度大，污染嚴重。通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源，生產各種清潔燃料，替代煤炭，石油和天然氣等燃料，生產電力。而減少對礦物能源的依賴，保護國家能源資源，減輕能源消費給環境造成的污染。專家認為，生物質能源將成為未來持續能源重要部分，到2015年，全球總能耗將有40%來自生物質能源。
1.2能源與環境
人類正面臨著發展與環境的雙渣亂重壓力。經濟社會的發展以能源為重要動力，經濟越發展，能源消耗多，尤其是化石燃料消費的增加，就有兩個突出問題擺在我們面前：一是造成環境污染日益嚴重，二是地球上現存的化石燃料總有一天要掘空。按消費量推算，世界石油資源在今后50年到80年間將最終消耗殆盡。到2059年，也就是世界上第一口油井開鉆二百周年之際，世界石油資源大概所剩無幾。另一方面，由于過度消費化石燃料，過快、過早地消耗了這些有限的資源，釋放大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，是造成臭氧層破壞，全球氣候變暖，酸雨等災難性后果的直接因素。這就是說，如果不發展出新的能源來取代化石常規能源在能源乎卜結構中的主導地位，在21世紀必將發生嚴重的、災難性的能源和環境危機，是人類在下一世紀所面臨的三大最可能發生的災難之一。
1.3國家安全
固然,發展生物質能源不是獲得新的能源的唯一途徑，人類可以采用高技術手段獲得核能源，甚至從外太空獲得能源，但其中的危害也是有目共睹的。首先，核能源的發展極可能給已經不安的世界帶來新的不穩定因素,甚至直接威脅到人類的生存環境；其次，各國或各集團在人類下世紀技術水平下所能到達的有限外太空區域內進行的能源開發，將不可避免地引發新的爭奪或爭端，其禍福不言自明。而生物質能源則不僅是最安全、最穩定的能源，而且通過一系列轉換技術，可以生產出不同品種的能源，如固化和炭化可以生產因體燃料，氣化可以生產氣體燃料，液化和植物油可以獲得液體燃料，如果需要還可以生產電力等等。目前，世界各國，尤其是發達國家，都在致力于開發高效、無污染的生物質能利用技術，保護本國的礦物能源資源，為實現國家經濟的可持續發展提供根本保障。
2.國外生物質能技術的發展狀況
生物質能源的開發利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。有許多國家都制定了相應的開發研究計劃，在日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等發展計劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國、法國、加拿大、芬蘭等國，多年來一直在進行各自的研究與開發，并形成了各具特色的生物質能源研究與開發體系，擁有各自的技術優勢。
2.1沼氣技術
主要為厭氧法處理禽畜糞便和高濃度有機廢水，是發展較早的生物質能利用技術。80年代以前，發展中國家主要發展沼氣池技術，以農作物秸稈和禽畜糞便為原料生產沼氣作為生活炊事燃料。如印度和中國的家用沼氣池；而發達國家則主要發展厭氧技術，處理禽畜糞便和高濃度有機廢水。目前，日本、丹麥、荷蘭、德國、法國、美國等發達國家均普遍采取厭氧法處理禽畜糞便，而象印度、菲律賓、泰國等發展中國家也建設了大中型沼氣工程處理禽畜糞便的應用示范工程。采用新的自循環厭氧技術。荷蘭IC公司已使啤酒廢水厭氧處理的產氣率達到10m3/m3.d的水平，從而大大節省了投資、運行成本和占地面積。美國、英國、意大利等發達國家將沼氣技術主要歲梁穗用于處理垃圾，美國紐約斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元，采用濕法處理垃圾，日產26萬m3沼氣，用于發電、回收肥料，效益可觀，預計10年可收回全部投資。英國以垃圾為原料實現沼氣發電18MW，今后10年內還將投資1.5億英鎊，建造更多的垃圾沼氣發電廠。
2.2生物質熱裂解氣化
早在70年代，一些發達國家，如美國、日本、加拿大、歐共體諸國，就開始了以生物質熱裂解氣化技術研究與開發，到80年代，美國就有19家公司和研究機構從事生物質熱裂解氣化技術的研究與開發；加拿大12個大學的實驗室在開展生物質熱裂解氣化技術的研究；此外，菲律賓、馬來西亞、印度、印尼等發展明家也先生開展了這方面的研究。芬蘭坦佩雷電力公司開始在瑞典建立一座廢木材氣化發電廠，裝機容量為60MW,產熱65MW,1996年運行：瑞典能源中心取得世界銀行貸款，計劃在巴西建一座裝機容量為20-3OMW的發電廠，利用生物質氣化、聯合循環發電等先進技術處理當地豐富的蔗渣資源。
2.3生物質液體燃料
另一項令人關注的技術，因為生物質液體燃料，包括乙醇、植物油等，可以作為清潔燃料直接代替汽油等石油燃料。巴西是乙醇燃料開發應用最有特色的國家，70年代中期，為了擺脫對進口石油的過度依賴，實施了世界上規模最大的乙醇開發計劃，到1991年，乙醇產量達到130億升，在980萬輛汽車中，近400萬輛為純乙醇汽車，其余大部分燃用20%的乙醇-汽油混合燃料，也就是說乙醇燃料已占汽車燃料消費量的50%以上。1996年，美國可再生資源實驗室已研究開發出利用纖維素廢料生產酒精的技術，由美國哈斯科爾工業集團公司建立了一個1MW稻殼發電示范工程：年處理稻殼12，000噸，年發電量800萬度，年產酒精2，500噸，具有明顯的經濟效益。
2.4其它技術
此外,生物質壓縮技術可書固體農林廢棄物壓縮成型,制成可代替煤炭的壓塊燃料。如美國曾開發了生物質顆粒成型燃料：泰國、菲律賓和馬來西亞等第三世界國家發展了棒狀成型燃料。
3.我國的生物質能源
我國基本上是一個農業國家農村人口占總人口的70%以上，生物質一直是農村的主要能源之一，在國家能源構成中也占有益要地位。
3.1生物質能資源
我國現有森林、草原和耕地面積41.4億公頃，理論上生物質資源理可達650億噸/年以上（在但第平方公里土地面積上，植物經過光合作用而產生的有機碳量，每年約為158噸）。以平均熱值為15,000千焦/公斤計算，折合理論資源最為33億標準煤，相當于我國目前年總能耗的3倍以上.
實際上，目前可以作為能源利用的生物質主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機廢渣廢水等。據調查，目前我國秸稈資源量已超過7.2億噸,約3.6億噸標準煤，除約1.2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途外其余6億噸可作為能源用途：薪柴的來源主要為林業采伐、育林修剪和薪炭林，一項調查表明：我國年均薪柴產量約為1.27億噸，折合標準煤0.74億噸：禽畜糞便資源量約1.3億噸標準煤；城市垃圾量生產量約1.2億噸左右，并以每年8%-10%的速度增，據估算，我國可開發的生物質能資源總量約7億噸標準煤。
3.2生物質能源和利用
我國生物質的能源利用絕大部分用于農村生活能源，極少部分用于鄉鎮企業的工業生產：而利用方式長期來一直以直接燃燒為主，只是近年來才開始采用新技術利用生物質能源，但規模較小。普及程度較低，在國家，甚至農村的能源結構中占有極小的比例。
生物質直接燃燒方式不僅熱效率低下，而且大量的煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環境日益惡化，嚴重損害了婦女、兒童的身心健康。此外，還對生態、社會和經濟造成極其不利的影響：
1．在必須使用生物質能源而利用方式不合理的情況下，必然對森林等自然資源進行不合理采伐，破壞了自然植被和生態平衡；
2．對于有機垃圾、有機廢水、有機廢渣、禽畜糞便以及部分農業廢棄物等資源沒有充分加以利用，不僅造成資源浪費，而且使其成為主要的有機污染源，除造成嚴重的大氣和水污染之外，還排放大量的溫室氣體，加劇了全球溫室效應；
3．同時，隨著經濟的迅速發展和人民生活水平的提高，能源短缺問題必將成為21世紀阻礙國家經濟的持續發展的重大問題，必須予以足夠的重視，并采取有效措施著力加以解決。
事實上，大力開發和利用生物質能源，對于緩解21世紀的能源、環境和生態問題具有重要意義，產生諸多利益；
4．減少污染，改善人民生活條件。不管是有機污水處理、城鎮垃圾能源的利用還是秸稈熱解利用中一個重要的共同點解決環境污染問題，這也是大部分生物質利用的首要目標。
5．解決農村能源供應問題，提高農民生活水平。
我國農村能源供應緊張，而生物質源豐富，所以可利開展利用生物質能，可以改善農村的能量供應。提高他們的生活水平。
6．改善能源結構，減輕對對環境的壓力。我國可開發的生物資源達7億噸，如果能充分開發，可以在我國的能源消費中占重要的地方，這對改善我國能源結構，減少我國對石化燃料的依賴，進而減少我國CO2和SO2等污染物的排放，最終緩解能源消耗給環境造成的壓力有重要的意義。
3.3市場需求
可以預計，隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，生物質能利用技術和裝置的市場前景將會越來越廣闊。主要依據：
1．目前，絕大部分農作物秸稈因得不到有效利用而就地焚燒于農田，不僅浪費了大量的能源，而成了嚴重的環境污染，給社會生活和經濟發展造成了一定程度的負面影響。如發生在成都雙流機場和首都機場的煙塵事件。逐漸富裕起來的農民，隨著生活水平的提高，迫切改變原來直接燃用秸稈薪柴煙薰火燎的炊事取暖局面，以生物質可燃氣作為他們的生活能源，就會改善其衛生環境，提高生活質量，減輕勞動強度。
2．眾多糧食、木材、茶葉、果類等加工廠，每天都有大量的谷殼、鋸末、木屑、果殼等廢棄物產出堆放，利用生物質氣化技術將其轉換成可燃氣，生產出優質能源，變廢為寶，可謂一舉兩得。
3．禽畜糞便既是極為有害大環境污染源泉又是重要的生物質能資源，隨著大型畜牧場的不斷建成和發展，所產生的環境污染也日趨嚴重。應用厭氧技術處理禽畜糞便更具有能源與環境雙重意義。
4．隨著我國社會經濟的迅速發展，城市人口的增多和居民生活的改善，城市的垃圾處理問題便顯得日益突出。我國的以北京為例，1995年，年垃圾產量均已突破400萬噸，1996年北京的垃圾量則達485萬噸。采用厭氧技術處理有機垃圾，不僅可獲得能源，而且達到低費用治理污染的目的。
5．我國的邊遠地區，生物質資源豐富，多屬于缺電、少電地區，可將生物質氣化發電，或供熱可自產自用。
6．事買上，生物質能源技術之所以具有廣闊的市場前景，其優勢在于開發利用生物質能源不僅可以獲得取之不盡的能源，而且具有保護環境，節省資源的功能。
3.4我國生物質能技術發展現狀與問題
我國政府及有關部門對生物質能源利用極為重視，國家幾位主要領導人曾多次批示和指示加強農作物秸稈的能源利用。國家科委已連續在三個國家五年計劃中將生物質能技術的研究與應用列為重點研究項目，涌現出一大批優秀的科研成果和成功的應用范例，如產用沼氣池、禽畜糞便沼氣技術、生物質氣化發電和集中供氣、生物壓塊燃料等，取得了可觀的社會效益和經濟效益。同時，我國已形成一支高水平的科研隊伍，包括國內有名的科研院所和大專院校：擁有一批熱心從事生物質熱裂解氣化技術研究與開發的著名專家學者。
a．沼氣技術是我國發展最早、曾晉遍推廠的生物質能源利用技術。70年代，我國為解決農村能源短缺的問題，曾大力開發和推廣戶用沼氣地技術，全國已建成525萬戶用沼氣池。在最近的連續三個五年計劃中，國家都將發展新的沼氣技術列為重點科技攻關項目，計劃實施了一大批沼氣及其利用的研究項目和示范工程。至今，我國已建設了大中型沼氣池3萬多個，總容積超過137萬m3，年產沼氣5，500萬m3，僅100m3以上規模的沼氣工程就達630多處，其中集中供氣站583處，用戶8.3萬戶，年均用氣量431m3，主要用于處理禽畜糞便和有機廢水。這些工程都取得了一定程度的環境效益和社會效益，對發展當地經濟和我國厭氧技術起到了積極作用。在“九五”計劃中，應用于處理高濃度有機廢水和城市垃圾的高效厭氧技術被列為科技攻關重點項目，分別由中科院成都生物研究所和杭州能源環境研究所承擔實施，現已取得預期的進展。
我國厭氧技術及工程中存在的主要問題：相關技術研究少、輔助設備配套性差、自動化程度低、非標設備加工粗糙、工程造價高、開放式前后處理的二次污染嚴重等。
b．我國的生物質氣化技術近年有了長足的發展，氣化爐的形式從傳統上吸式、下吸式到最先進的流化床、快速流化床和雙床等，在應用上除了傳統的供熱之外，最主要突破是農村家庭供氣和氣化發電上。“八五”期間，國家科委安排了“生物質熱解氣化及熱利用技術”的科技攻關專題，取得了相當成果：采用氧氣氣化工藝，研制成功生物質中熱值氣化裝置；以下吸式流化床工藝，研制成功l00戶生物質氣化集中供氣與裝置：以下吸式固定床工藝，研制成功食品與經濟作物生物質氣化烘干與裝置；以流化床干餾工藝，研制成功1000戶生物質氣化 集中供氣與裝置。“九五”期間，國家科委安排了“生物質熱解氣化及相關技術”的科技攻關專題，重點研究開發1MW大型生物質氣化發電技術和農村秸稈氣化集中供氣技術。目前全國已建成農村氣化站近200多個，谷殼氣化發電100多臺套，氣化利用技術的影響正在逐漸擴大。
c．“八五”期間，我國開始了利用纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術的探索與研究，主要研究纖維素廢棄物的稀酸水解及其發酵技術，并在“九五”期間進入中間試驗階段。我國已對植物油和生物質裂解油等代用燃料進行了初步研究：如植物油理化特性、酯化改性工藝和柴油機燃燒性能等方面進行了初步試驗研究。“九五”期間，開展了野生油料植物分類調查及育種基地的建設。我國的生物質液化也有一定研究，但技術比較落后，主要開展高壓液化和熱解液化方面的研究。
d．此外，在“八五”期間，我國還重點對生物質壓縮成型技術進行了科技攻關，引進國外先進機型，經消化、吸收，研制出各種類型的適合我國國情的生物質壓縮成型機，用以生產棒狀、塊狀或顆粒生物質成型燃料。我國的生物質螺旋成型機螺桿使用壽命達500小時以上，屬國際先進水平。
雖然我國在生物質能源開發方面取得了巨大成績，技術水平卻與發達國家相比仍存在一定差距，如：
a．新技術開發不力，利用技術單一。我國早期的生物質利用主要集中在沼氣利用上，近年逐漸重視熱解氣化技術的開發應用，也取得了一定突破，但其他技術開展卻非常緩慢，包括生產酒精、熱解液化、直接燃燒的工業技術和速生林的培育等，都沒有突破性的進展。
b．由于資源分散，收集手段落后，我國的生物質能利用工程的規模很小；為降低投資，大多數工程采用簡單工藝和簡陋設備，設備利用率低，轉換效率低下。所以，生物質能項目的投資回報率低，運行成本高，難以形成規模效益，不能發揮其應有的、重大的能源作用。
c．相對科研內容來說，投入過少，使得研究的技術含量低，多為低水平重復研究，最終未能解決一些關鍵技術，如：厭氧消化產氣率低，設備與管理自動化程度較差；氣化利用中焦油問題沒有徹底解決，給長期應用帶來嚴重問題；沼氣發電與氣化發電效率較低，相應的二次污染問題沒徹底解決。導致許多工程常處于維修或故障的狀態，從而降低了運行強度和效率。
此外，在我國現實的社會經濟環境中，還存在一些消極因素制約或阻礙著生物質能利用技術的發展、推廣和應用，主要表現為：
a．在現行能源價格條件下，生物質能源產品缺乏市場竟爭能力，投資回報率低挫傷了投資者的投資積極性，而銷售價格高又挫傷了消費者的積極性。
b．技術標準未規范，市場管理混亂。在秸桿氣化供氣與沼氣工程開發上，由于未有合適的技術標準和嚴格的技術監督，很多未具備技術力量的單位和個人參與了沼氣工程承包和秸桿氣化供氣設備的生產，引起項目技術不過關，達不到預期目標，甚至帶來安全問題，這給今后開展生物質利用工作帶來很大的負面影響。
c．目前，有關扶持生物質能源發展的政策尚缺乏可操作性，各級政府應盡快制定出相關政策，如價格補貼和發電上網等特殊優惠政策。
d．民眾對于生物質能源缺乏足夠認識，應加強有關常識的宣傳和普及工作。
e．政府應對生物質能源的戰略地位予以足夠重視，開發生物質能源是一項工程，應視作實現可持續發展的基本建設工程。
4.發展方向與對策
4.1發展方向
我國的生物質能資源豐富，價格便宜，而經濟環境和發展水平對生物質技術的發展處于比較有利的階段。根據這些特點，我國生物質的發展既要學習國外先進經驗，又要強調自己的特色，所以，今后的發展方向應朝著以下幾方面：
a．進一步充分發揮生物質能作為農村補充能源的作用，為農村提供清潔的能源，改善農村生活環境及提高人民生活條件。這包括沼氣利用、秸桿供氣和小型氣化發電等實用技術。
b．加強生物質工業化應用，提高生物質能利用的比重，提高生物質能在能源領域的地位。這樣才能從根本上擴大生物質能的影響，為生物質能今后的大規模應用創造條件，也是今后生物質能能否成為重要的替代能源的關鍵。
c．研究生物質向高品位能源產品轉化的技術，提高生物質能的利用價值。這是重要的技術儲備，是未來多途徑利用生物質的基礎，也是今后提高生物質能作用和地位的關鍵。
d．同時，利用山地、荒地和沙漠，發展新的生物質能資源，研究、培育、開發速生、高產的植物品種，在目前條件允許的地區發展能源農場、林場，建立生物質能源基地，提供規模化的木質或植物油等能源資源。
4.2對策
根據上面的主要發展方向，今后我國生物質利用技術能否得到迅速發展，主要取決于以下幾個方面：
a．在產業化方面：加強生物質利用技術的商品化工作，制定嚴格的技術標準，加強技術監督和市場管理，規范市場活動，為生物質技術的推廣創造良好的市場環境。
b．在工業化生產與規模化應用方面：加強生物質技術與工業生產的聯系，在示范應用中解決關鍵的技術在技術研究方面：既重點解決推廣應用中出現的技術難題，在生產實踐中提高并考驗生物質能技術的可靠性和經濟性，為大規模使用生物質創造條件。
c．在技術研究方面：既重點解決推廣應用中出現的技術難題，如焦油處理，寒冷地區的沼氣技術等，又要同時開展生物質利用新技術的探索，如生物質制油，生物質制氧等先進技術的研究。
d．制定一項生物質能源國家發展計劃，引進新技術、新工藝，進行示范、開發和推廣，充分而合理地利用生物質能資源。在21世紀，逐步以優質生物質能源產品（固體燃料、液體燃料、可燃氣、由、執等形式）取代部分礦物燃料，解決我國能源短缺和環境污染等問題。
4.3優先領域
．秸稈能源利用
．有機垃圾處理及能源化
．工業有機廢渣與廢水處理及能源化
．生物質液體燃料
4.4重大關鍵技術
．高效生物質氣化發電技術
．有機垃圾IGCC發電技術
．高效厭氧處理及沼氣回收技術
．纖維素制取酒精技術
．生物質裂解液化技術
．能源植物培育及利用技術
5.結語
生物質能源在未來世紀將成為可持續能源重要部分。我國幅員遼闊，但化石能源資源有限，生物質資源豐富，發展生物質能源具有重要的戰略意義和現實意義。采用高新技術將秸稈、禽畜糞便和有機廢水等生物質轉化為高品位能源，開發生物質能源將涉及農村發展、能源開發、環境保護、資源保護、國家安全和生態平衡等諸多利益。希望得到社會各界、各級政府、專家學者的廣泛關注與支持，為我國的生物質能源事業創造有益的發展環境。
參考資料：我弄得好辛苦噠.分給我啦
生物質燃料是代替煤炭的最佳可再生環保能源。通過這兩年煤改氣”、“煤改電”，也發現了不少問題，所以這次能源局發文征求解決方案，主要問題是運營成本高，管網覆蓋不足以及一些偏遠地區天然氣供應不足等問題。
優勢一：生物質燃料的環保排放優勢明顯
生物質燃料作為新型環保燃料，燃燒具有低碳，低硫的特點。與煤相比，二氧化碳排放量比煤減少97.91，二氧化硫排放量高于煤。低于99.15％，二氧化氮排放量比煤炭少72.09％，因此生物質燃料的環保排放優勢明顯。
優勢二：生物質燃料是資源再利用產品
生物質燃料的主要原料主要是農林廢棄物，如樹枝，木屑，秸稈等，綠色環保，價格低廉。它是一種可再生能源。生物質燃料實現了資源綜合利用，符合節約型社會發展要求。
優勢三：生物質燃料旁迅的熱值高，生物質爐具燃燒利用率高
生物質燃料的熱值低位一般在4000大卡，生物質燃燒爐具采用新型技術，熱效率可達85％以上， 綜合相比較，生物質燃料代替燃煤的可行性成熟。
優勢四：生物質燃料的成本優勢明顯
生物質木質顆粒市場價格一般在600-1000元野鋒每噸，生物質花生殼壓塊價格400-600元每噸。綜合運行成本，生物質頌啟晌燃料和劣質煤相當，比無煙煤成本低，和天然氣相比，僅占一半，所以生物質燃料的成本優勢明顯。
參考資料來源：-生物質燃料
根據2020年1月23日匯率：售價不能超過300～400元/噸，純木屑的顆粒燃料950左右一噸。價格高過煤，最貴的可以超過1000元/噸。
生物質燃料由秸稈、稻唯賀草、稻殼、花生殼、玉米芯、油茶殼、棉籽殼等以及“三剩物”經過加工產生的塊狀環保新能源。
生物質顆粒的直徑一般為6~10毫米，長度為其直徑的4~5倍，破碎率小于1.5%~2.0%，干基含水量小于15%，灰分含量小于2%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。若使用添加劑，則應為農林產物，并且應標明使用的種類和數量。
擴展資料：
基本特性:
根據瑞典的以及歐盟的生物質顆粒分類標準，若以其中間分類值為例，則可以將生物質顆粒大致上描述為以下特性：生物質顆粒的直徑一般為6~10毫米，長度為其直徑的4~5倍，破碎率小于1.5%~2.0%，干基含水量小于15%。
灰分含量小于2%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。若使模山氏用添加劑，則應為農林產物，并且應標明使旦散用的種類和數量。歐盟標準對生物質顆粒的熱值沒有提出具體的數值，但要求銷售商應予以標注。瑞典標準要求生物質顆粒的熱值一般應在16.9 兆焦上。
參考資料來源：-生物質顆粒燃料
生物質燃料：是指將生物質材料燃燒作為燃料，一般主要是農林廢棄物（如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等）。中肢主要區別于化石燃料。在目前的國家政策和環保標準中，直接燃燒生物質屬于高污染燃料，只在農村的大灶中使用，不允許在城市中使用。生物質燃料的套用，實際主要是生物質成型燃料（BiomassMouldingFuel，簡稱"BMF"），是將農林廢物作為原材料，經過粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型（如塊狀、顆粒狀等）的，可直接燃燒的一種新型清潔燃料。
2017年10月27日，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，生物質燃料（主要是木材），家用燃料燃燒的室內排放在2A類致癌物清單中。
基本介紹
中文名 ：生物質燃料
外文名 ：BiomassMouldingFuel
解釋 ：生物質材料燃燒作為燃料
過程 ：粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝
主要區別 ：化石燃料
經濟燃料 ：生物質成型燃料
來源 ：農業廢棄物、家畜糞便等
簡介,生物燃燒,生物轉化制能,沼氣,乙醇,生物柴油,氫氣,生物制電,優勢,簡介
生物質能是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉有機廢物轉化成的能源。生物質，除去其在地球生態環境中所起的美學價值外，對人類還是便利的經濟的可再生能源。 生物質通過賣扒世光合作用將 CO 2 和水結合形成碳氫化合物(糖)以構件生物質的骨架，并在此過程中將太陽能儲存在生物體內結構化合物的化學鍵中。 在這一過程中伴隨著大量植被的繁衍生息為人類的發展建設提供了可長期利用的能量材料。 而當它們被利用時，構成生物的基本元素 (C、O、H、N 等) 又為新生生物所用，而儲存在其化學鍵中的能量被釋放出來或轉化成其他形式的能量。 光合作用人類發現了煤、石油— —石化了的生物質，這類化石能源是生物質 (主要是糖聚合物) 向類木質素片斷化合物的緩慢轉化過程的產物。 而這一過程歷經上億年，所以他們普遍被作為非可再生能源。 化學鍵在生物質和石化資源被利用的過程中，它們最突出的區別是它們對環境的影響不同 ：當生物降解，它釋放的大多數化學物質返回環境被生物體再利用 ；然而，石化資源長期深埋地下，在未被開采及利用前，能較穩定的存在，且對環境的影響較小，但是當它燃燒時，大量的石化過程中沉積的如硫、重金屬等物質被釋放出來且很難為生物體利用，由此造成嚴重的環境污染，如酸雨等。 所以，相對于石化能源，生物質燃料具有許多特有的環境價值。 它能減少氣候變化，土壤侵蝕、水污染和垃圾堆積的壓力、提供野生生物居住環境和幫助維持更好的生態健康等 ;在生物利用和再生的碳循環中，生物燃燒不會產生凈 CO 2 的釋放，所以對溫室效應的影響也比較小 ；燃料后產生較少生物殘滯，且還可以用作生物化肥。 表 1 羅列了生物資源的一些基本數據。巨大生物潛能的開發此派可以通過提高已存資源的利用率和增加植物的生產率來實現。 尤其是前者，由于當今熱機能量利用率低，大量的生物潛能被浪費。 為了解決這一問題，原始生物燃料被轉化為其它的符合現代需要的、高效的、容易利用和運輸儲藏的能量形式，如電能，液體或氣體燃料，或者經過處理的固體燃料。這樣更多的能量從生物質中抽提出來 ，從而大大提高城鄉及鄉村的物質經濟生活。 這也成為今天生物能源研究的核心。 簡單的生物質燃料使用（燃燒木材產生熱）生物質燃料中較為經濟的是生物質成型燃料，多為莖狀農作物、花生殼、樹皮、鋸末以及固體廢棄物(糠醛渣、食用菌渣等)經過加工產生的塊狀燃料，其直徑一般為6~8毫米，長度為其直徑的4~5倍，破碎率小于1.5%~2.0%，乾基含水量小于10%~15%，灰分含量小于1.5%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。若使用添加劑，則應為農林產物，并且應標明使用的種類和數量。生物燃燒
直接燃燒是一種最常用的、直接的和商業可行的從生物質中提取能量的方式。 從供能植物到農業渣滓和廢棄材料，燃燒幾乎利用了各種形式的生物燃料。 而它們的燃燒過程相當，一般分為 4 個過程 ： 生物燃料(1) 生物質中水的蒸發過程，即使經過數年干燥的木材，其細胞結構中仍含有 15 %～20 %的水； (2) 生物質中氣/ 汽化成分的釋放，這不僅僅是煙囪中釋放的氣體，還包括部分可供燃燒的蒸汽混合物和蒸發的焦油； (3) 釋放的氣體與空氣中的氧在高溫下燃燒，并產生高溫分解物的噴射 ； (4) 木材中的剩余物 (主要是碳) 燃燒，在完全燃燒條件下，木材中的能量完全釋放，木材完全轉變為灰燼。 這一過程的主要問題是低效率。 如上所述，溢出的火苗和可燃燒氣體使絕大多數的熱無法利用而白白浪費。 以木材燃燒制沸水過程而言，1m 3 干木材含10G J 能量，而使 1L 水提高 1 ℃需要 412K J 的熱能，所以煮沸 1L 水需要少于 400K J 的能量，數值上僅相當于 40cm 3 的木材 — — — 僅僅是一根小樹枝而已。 可實際上在一個小的火爐上，我們大概需要至少 50 倍的木材，即效率不超過 2 %。 火爐而提高燃燒效率的方法主要有： (1) 足夠高的溫度； (2) 足夠的氧； (3) 充分的燃燒時間； (4) 較少的能量逃逸。 設計一個高效的火爐或鍋爐，為此提供了保證。 在過去的十幾年里，鍋爐設計取得了長足的發展，以滿足更高的效率和更少的釋放量 (灰塵和 CO)的需要。 特別在燃燒室的設計，燃燒的空氣供給和燃燒自動控制過程等方面都取得較大的進步。 手動鍋爐，燃機效率已經從 50 %提高到 75 %～90 %，而自動鍋爐，從 60 %上升到了 85 %～92 %。 鍋爐但是由于各種原始的生物燃料都極易降解，所以它們不易用于長時間的儲存。 而且由于它們相對較低的能量密度，所以長距離的運輸也顯得極不經濟。再則雖然鍋爐在熱能利用率上取得一定的進展，但是總的能量利用率仍然很低。 所以通過其他形式從生物質中獲取能源，以提高能量的利用率，滿足長距離的能量供給和儲備在 20 世紀 80 年代后成為了研究的熱點。生物轉化制能
沼氣
沼氣的生產和使用是最早的通過生物轉化提供能量的過程。 沼氣，主要成分甲烷(CH 4 ) 是由甲烷產氣菌在厭氧條件下將有機物分解轉化而成。 甲烷產生菌由于其細胞中不含觸酶和過氧化歧化酶，所以它是嚴格的厭氧細菌 — — — 氧對其有致死作用。 另外，它們對碳 - 能源的類型有特殊的要求，可利用的基質分為三類： 沼氣(1) 含有 1～6 個炭原子的短鏈脂肪酸； (2)含 1～5 個碳原子的正或異醇類； (3) 三種氣體：H 2、CO和 CO 2 。 由于這種特殊的底物要求給甲烷的大規模生產提出了技術和經濟上的問題。乙醇
乙醇是最重要的醇類燃料。 乙醇作為能源具有諸多優良的特性 ，如發酵底物范圍廣 ，幾乎包括各種原始生物材料；優良的燃燒特性；燃料無殘滯和高的辛烷比；有益于環境的無污染燃料 ，特別是無鉛、CO 2 、CO、SO 2 、粒子和其它碳氫化合物；可以直接與石油天然氣混合 (最優條件下 ，乙醇占 20 %～30 %) 作為內燃機的液體燃料，從而改良燃料性能 ，減少三廢的排放。 乙醇乙醇的發酵過程與釀酒過程非常相似 ，一般涉及以下 4 個步驟： (1) 制醇植物的生長、收割和運輸； (2) 預處理 ，將原始的生物材料轉化為適合發酵過程的底物； (3) 發酵過程將底物轉化為乙醇 ，并分離提取； (4) 發酵廢渣的處理 ，以減少污染和回收副產物。 可用作乙醇發酵的原料 ，范圍很廣。 最近利用木質纖維素作為碳源和發酵成為了研究的熱點[7 ] 。木質纖維素是自然界中廣泛存在價格低廉的可再生自然資源 ，它的主要成分是聚多糖 (主要為纖維素和半纖維素) 和木質素。 可以用作制醇原料的是聚多糖，但必須先通過酸和酶水解等前處理手段將其轉化成糖才能直接被細胞利用。 而該過程是降低醇制造工業成本的關鍵步驟。木質素不能被生物轉化為乙醇 ，但它同其他發酵廢渣可以作為鍋爐燃料或用作生物化肥。 乙醇發酵傳統的乙醇發酵過程是利用酵母，特別是釀酒酵母(S . cerevisiae ) ，通過EMP途徑將葡萄糖降解為丙酮酸，接著由丙酮酸脫羧酶脫羧和乙醇脫氫酶還原生成乙醇。 現在常用的是利用基因工程技術 ，在大腸桿菌(E. coli ) 中整合運用酵單孢菌 (Z. mobilis ) 的丙酮酸脫羧酶和乙醇脫氫酶基因 ，發酵制備乙醇。 在過去的幾十年里乙醇發酵技術和效率得到了迅速的提高 ，新技術新工藝不斷涌現 ，生產規模也越來越大。 今天 ，在美國每年平均通過發酵制取乙醇2 百億加侖，提供全美汽車燃油總量的 1 %以上。拉丁美洲，尤其是巴西，是世界上最大的進行乙醇發酵的地區。 在巴西 ，自從 1975 年國家醇儲備計畫 (theNational Alcohol Programmer ， ProAlcool) 后 ，巴西已經通過甘蔗發酵制取了近 900 億升的乙醇 ，大量的石化能源被乙醇所代替 ，為石化能源的進口節省了巨額開支。生物柴油
生物柴油是指植物油與甲醇進行酯交換制造的脂肪酸甲酯，是一種潔凈的生物燃料。 由於乙醇在柴油機套用中的缺陷 (不能和柴油互溶，無法直接引燃等) ，以及生物柴油自身優良的燃燒特性 ，生物柴油在今天也是生物燃料研究中的熱點。 生物柴油的生產 ，一般有如下方法： 生物柴油(1) 植物油酶法 ，即借助脂酶對廢食用油進行酯交換反應 ，生產生物柴油。 最近有報導 ，采用固定化酶技術并在反應過程中分段添加甲醇，使生產效率得到大幅提高并大大增加了酶的使用壽命。 (2) 利用甘蔗渣發酵生產柴油。 (3) 控制脂質累積水平使乙酰輔酶A 羧化酶基因在微藻細胞中的高效表達 ，由此通過培養的微藻來生產柴油。氫氣
氫氣是另一種 21 世紀的重要能源。 今天氫氣主要從石化工業中生產 ，但由于其過程高能耗、高成本以及污染環境等特性 ，使得生物制氫過程成為研究的熱點。 生物制氫主要靠藍細菌和綠藻的光裂解水制氫 ，或厭氧發酵制氫 ，但是這些過程高額的成本 ，以及氫氣作為能源儲存運輸的難題 ，使得氫氣走向實用還為時過早。 生物制氫另外 ，傳統的石化工業中 ，將微生物發酵運用到現代的石油開采技術中來提高原油的回收率也屢有報導，并已經在一些油田中推廣使用 ，如勝利油田。 這也表明即使在傳統的石化能源中也有生物制能的影子。生物制電
將生物質中的化學能轉變為電能的生物制電過程 ，主要分成兩種 ：傳統的通過燃燒發電和生物電池。傳統的燃燒發電 ，在前文中已有提及 ，可以細分為兩種形式 ： 生物質(1) 通過生物質在鍋爐中燃燒 ，制蒸汽，再由蒸汽發電 ； (2) 生物質氣化產物燃燒制電。 而生物電池不同 ，其制電過程是在溫和條件下 ，通過生物催化直接將化學能轉變為電能的過程。 傳統的生物發電是通過生物質在鍋爐中燃燒產生高密度蒸氣 ，再由蒸汽驅動渦輪機發電。 該技術在今天已經獲得了很好的發展 ，并且可以利用廣泛的可燃原料 ，但是由于其相對的低能量利用率和低操作效率 (而且就長遠的角度看兩者的提高的潛力極為有限) ，以及由于高蒸汽壓力( > 1200atm ，以提高蒸汽溫度增加能量利用率) 的需要所帶來的操作高危險性 ，這一技術的進一步發展受到限制。 生物氣化是一種從生物質中獲取電能的新方法。 代替直接的燃燒 ，生物質在首先轉變為可燃蒸汽的過程中利用了大約65 % — 70 %的生物質所含能量。 制備的氣體 ，和天然氣一樣 ，可以用于發電、汽車驅動以及被廣泛的工業使用。 可以說 ，這種新技術，發展潛力很大。生物電池的發電機制主要有兩種 ： (1) 在反應器中 ，利用微生物發酵將原材料轉變為燃料產品 ，如 H 2 ，再由它在串聯的發電設備中氧化生電 ，見圖 1A ;或者將微生物發酵和制電過程合為一體 ，微生物的代謝產物直接通過電極上的電子傳遞媒介物同氧化物 (O 2或H 2 O 2 ) 發生電子傳遞 ，產生電 ，圖 1B 。 (2) 利用固定在電極氧化還原酶，氧化還原專一性的燃料物質和氧化底物 ，從而產生電。 這一過程的基本原理見圖 2。 由于大多數的氧化還原酶無法與導電支持物直接發生電子轉移，因此一系列的電子傳遞媒介物被研最近一些新穎的覆蓋了單層或多層生物催化酶的功能電極被報導。 組合了具有生物活性的單膜電極 ，在保證生物催化速率的同時 ，大大加快界面電子轉移速率 ，減小了電池內阻，為生物電池小巧化、穩定化的發展提供了保證。小巧便攜 ，高效穩定和長壽命是生物電池發展的方向。 一種理想的狀態是插入式的電池能夠利用人體內天然的燃料物質 (如葡萄糖等) 高效持續的產生電能為醫療診斷等目的所用 ，如支持心臟起搏器、體內探針等長期正常的運行。 電極氧化還原酶優勢
隨著化石能源價格的不斷攀升，生物質能的利用價值越來越高，除傳統的薪柴、秸稈、蔗渣外，專門作為燃料的高產植物也不斷培育成功。 木質廢料或植物燃料作為鍋爐燃料，替代燃煤或燃油，不僅節約不可再生的化石能源和企業能耗成本，而且由于木質廢料中幾乎不含硫，對環境的污染更小。它具有以下優勢： 生物質燃料（1）生物質燃料發熱量大，發熱量在3900~4800千卡/kg左右，經炭化后的發熱量高達7000—8000千卡/kg。 （2） 生物質燃料純度高，不含其他不產生熱量的雜物，其含炭量75—85%，灰份3—6%，含水量1—3% （3）絕對不含煤矸石，石頭等不發熱反而耗熱的雜質，將直接為企業降低成本。 （4） 生物質燃料不含硫磷，不腐蝕鍋爐，可延長鍋爐的使用壽命，企業將受益匪淺。 （5） 由于生物質燃料不含硫磷，燃燒時不產生二氧化硫和五氧化二磷，因而不會導致酸雨產生，不污染大氣，不污染環境。 （6） 生物質燃料清潔衛生，投料方便，減少工人的勞動強度，極大地改善了勞動環境，企業將減少用于勞動力方面的成本。 （7）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。 （8） 生物質燃料燃燒后的灰燼是品位極高的優質有機鉀肥，可回收創利。 （9） 生物質燃料是大自然恩賜于我們的可再生的能源，它是回響中央號召，創造節約性社會，工業反哺農業的急先鋒。
生物質顆粒燃料是國家大力推廣的可再生能源之一，比傳統能源節省30%-80%，灰分低，能效高梁弊，熱值高，無污染，體積小，滑坦密度大，低碳環保，生橡讓族物質顆粒燃料不含硫磷，不腐蝕鍋爐，可延長鍋爐使用壽命。木質顆粒熱值4100-4700大卡，非常好。
