目錄生物能源是什么意思 生物能源可以通過什么產能 生物能包括什么 生物能源包括哪些內容 生物質能的種類
生物質能源主要有工業廢棄物和生活垃圾、通過特殊工業流程萃取的生物燃料、生物質能源。
擴展資料:
1、生物質簡介
生物質能是自然界中有生命的植物提供的能量,這些植物以生物質作為媒介儲存太陽能,屬再生能源。據計算,生物質儲存的能量比世界能源消費總量大2倍。人類歷史上最早使用的能源是生物質能。19世紀后半期以前,人類利用的能源以薪柴為主。
當前較為有效地利用生物質能的方式有:制取沼氣。主要是利用城鄉有機垃圾、秸稈、水、人畜糞便,通過厭氧消化產生可燃氣體甲烷,供生活、生產之用。利用生物質制取酒精。當前的世界能源結構中,生物質能所占比重微乎其微。
2、生物質特點
生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。
有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念:生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素(簡稱木質素)、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點:可再生、低污染、分布廣泛。
2013年中國生物質能源的特點分析,可再生性,生物質能源是從太陽能轉化而來,通過植物的光合作用將太陽能轉化為化學能,儲存在生物質內部的能量,與風能、太陽能等同屬可再生能源,可實現能源的永續利用。
生物能源,又稱綠色能源,它是指從生物質中得到的能源,是人類最早利用的能源。生物能源是由太陽能轉化而來的,只要有太陽,生物能源就會取之不盡。其通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質,生物能的在使用過程中又生成二氧化碳和水,形成一個物質的循環過程,從理論上看二氧化碳的凈排放其實為零。生物能源是一種可再生的綠色環保能源,是可以不斷開發和使用的生物能源,其符合可持續科學發展觀和循環經濟的理念。因此,利用高科技技術手段開發生物能源,已成為當今世界發達國家在能源戰略方面的重要部分。
生物能一直與太陽能、風能、水能以及地熱能等一起作為新能源的代表,現在它受關注的程度卻直線上升。據科學家們提供的資料顯示,全球每年由光合作用產生的生物質為1440億噸~11800億噸。從理論上講,在自然光照的條件下,太陽光能轉化率為18.7%~28%,而目前世界上最好的光電池的能量轉換效率只有10%~18%,有此可以看出,生物能挖掘的潛力還非常大。而對于風能和太陽能來講,它們都還存在一定的技術問題和成本問題,所以普及推廣相當不易。
目前,由于全球油價高走,因此各國都在努力開發可再生的替代能源,其中乙醇是最被看好的能源之一。乙醇的近期市場是用于車輛的燃料,由于乙醇無污染、可再生,又比石油價格低廉,因此乙醇將順理成章地進入以石化為基礎原料的領域。同時,乙醇還可以廣泛適用于食品、飲料、醫藥、香精、香料等加工領域,是一種優良的日用化工基本原料。
由于人類對乙醇的需求量日益增加,而乙醇的主要原料是以玉米、小麥等為主的糧食作物,如果長此下去的話,將對人類的溫飽問題帶來一定的威脅,所以這團嘩時,“非糧”乙醇被推上了科技前沿,人類將迎來非糧生物能源的新時代。目前,廣西已成為中國首個推廣使用非糧原料生產乙醇汽油的省份,使用的乙醇燃料是以非糧作物木薯為原料生產的。這標志著中國生物能源的發展向前邁出了堅實的一步,今后中國將逐步走向“非糧化”。
生物質可以很好的把太陽能吸收和儲存起來。太陽能照射到地球上后,其能量一部分轉化為熱能,一部分則被植物所吸收,轉化為了生物質能。由于轉化為熱能的太陽能能量密度非常低,從而不容易被人類所收集,只有利用很少的一部分,其他大部分就儲存于大氣和地球中的其他物質中;生物質在光合作用下,能夠把太陽能收集起來,儲存在有機物中,這些能量就是人類發展所需能源的源泉和基礎。基于這種獨特的形成過程,生物質塌攜行能既不同于常規的礦物能源,又有別于其他的新能源,從而具有兩者的特點和優勢,成為了人類最主要的可再生能源之一。
研究人員還指出,隨著以基因技術為代表的現代科技的推廣和應用,以纖維質為原料生產乙醇正在逐步成為現實。纖維質可以說是地球上資源儲存量最為豐富的可再生資源,它主要包括草、紅薯、甘蔗、土豆等不與口糧爭地、爭水的高產、高糖或耐旱、耐堿經濟作物,還包括秸稈、農作物殼皮、樹枝、落葉、果殼林業邊腳余料和城鄉固體垃圾,這些原料可謂是取之不盡,用之不竭的資源。據科學家測算,中國每年只要把農作物秸稈資源的一半轉化為隱叢乙醇,就將超過中國每年汽油消耗量的1.2倍以上。因此,專家指出,只有用纖維質作為乙醇的生產原料,才能滿足于人類在未來石油時代對液體能源的大量需求。
21世紀是科學技術迅速發展的新世紀,可持續發展也是當前經濟發展的趨勢所在。面對化石能源的枯竭和環境的污染,生物能源的開發和利用為經濟的可持續發展帶來了光明。生物能源作為可再生、非常環保的新能源,具有無法超越的優越性,必將推動21世紀的經濟發展和環境保護工作更上新臺階。
生物質能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能,生物質具體的種類很多,植物類中最主要也是我們經常見到的有木材、農作物(秸稈、稻草好升橘、麥稈、豆稈、棉花稈、谷殼等)、雜草、藻類等。非植物類中主要有動物糞便、動物尸體、廢水中的有機成分、垃圾中的有機成分等。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,除笑塵約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,我國可開發的生物友團質能資源總量約7億噸標準煤。
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一、森林能源
森林能源是森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,主要是薪材,也包括森林工業的一些殘留物等。森林能源在我國農村能源中占有重要地位,1980年前后全國農村消費森林能源約1億噸標煤,占農村能源總消費量的30%以上,而在丘陵、山區、林區,農村生活用能的50%以上靠森林能源。 薪材來源于樹木生長過程中修剪的枝杈,木材加工的邊角余料,以及專門提供薪材的薪炭林。1979年全國合理提供薪材量8885萬噸,實際消耗量18100萬噸,薪材過樵1倍以上;1995年合理可提供森林能源14322.9萬噸,其中薪炭林可供薪材2000萬噸以上,全國農村消耗21339萬噸,供需缺口約7000萬噸。
二、農作物秸稈
農作物秸稈是農業生產的副產品,也是我國農村的傳統燃料。秸稈資源與農業主要是種植業生產關系十分密切。根據1995年的統計數據計算,我國農作物秸稈年產出量為6.04億噸,其中造肥還田及其收集損失約占15%,剩余5.134億噸。可獲得的農作物秸稈5.134億噸除了作為飼料、工業原料之外,其余大部分還可作為農戶炊事、取暖燃料,目前全國農村作為能源的秸稈消費量約2.862億噸,但大多處于低效利用方式即直接在柴灶上燃燒,其轉換效率僅為10%一20%左右。隨著農村經濟的發展,農民收入的增加,地區差異正在逐步擴大,農村生活用能中商品能源的比例正以較快的速度增加。事實上,農民收入的增加與商品能源獲得的難易程度都能成為他們轉向使用商品能源的契機與動力。在較為接近商品能源產區的農村地區或富裕的農村地區,商品能源(如煤、液化石油氣等)已成為其主要的炊事用能。以傳統方式利用的秸稈首先成為被替代的對象,致使被棄于地頭田間直接燃燒的秸稈量逐年增大,許多地區廢棄秸稈量已占總秸稈量的60%以上,既危害環境,又浪費資源。因此,加快秸稈的優質化轉換利用勢在必行。
三、 禽畜糞便
禽畜糞便也是一種重要的生物質能源。除在牧區有少量的直接燃燒外,禽畜糞便主要是作為沼氣的發酵原行哪困料。中國主要的禽畜是雞、豬和牛,根據這些禽畜品種、體重、糞便排泄量等因素,可以估算出糞便資源量。根據計算,目前我國禽畜糞便資源總量約8.5億噸,折合7840多萬噸標煤,其中牛糞5.78億噸,4890萬噸標煤,豬糞2.59億噸,2230萬噸標煤,雞糞0.14億噸,717萬噸標煤。 在糞便資源中,大中型養殖場的糞便是更便于集中開發、規模化利用的。我國目前大中型牛、豬、雞場約6000多家,每天排出糞尿及沖洗污水80多萬噸,全國每年糞便污水資源量1.6億噸,折合1157.5萬噸標煤。
四、 生活垃圾
隨著城市規模的擴大和城市化進程的加速,中國城鎮垃圾的產生量和堆積量逐年增加。1991和1995年,全國工業固體廢物產生量分別為5.88億噸和6.45億噸,同期城鎮生活垃圾量以每年10%左右的速度遞增。1995年中國城市總數達640座,垃圾清運量10750萬噸。 城鎮生活垃圾主要是由居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建筑垃圾等廢棄物所構成的混合物,成分比較復雜,其構成主要受居民生活水平、能源結構、城市建設、綠化面積以及季節變化的影響。中國大城市的檔念垃圾構成已呈現向現代化城市過渡的趨勢,有以下特點:一是垃圾中有機物含量接近1/3甚至更高;二是食品類廢棄物是有機物的主要組成部分;三是易降解有機物緩敗含量高。目前中國城鎮垃圾熱值在4.18兆焦/千克(1000千卡/千克)左右。