生物质能的优点和缺点是什么

1、生物质燃料是指所以可燃烧的草本、木本原材料,如：树木、秸秆、各种菌渣等。

2、生物质成型燃料是指用可燃烧的草本或者木本原材料进过工艺加工生产出来的块状、粒状、棒状的生物质燃料。

3、生物质直燃是指将可以燃烧的生物质废弃物或者生物质原材料没有经过加工处理直接进行燃烧.在直接燃烧过程中容易产生大量的烟尘、粉尘对大气污染。

4、生物质成型燃料燃烧是将经过加工处理的生物质原材料,生产成固体燃料后再进行燃烧,通过生产工艺和生产环节的控制,在燃烧过程中不会产生烟尘、粉尘,不会对大气进行污染。

生物质发电项目是清洁能源，用农林废弃物燃烧发电排除的二氧化碳，植物进行光合作用进行吸收，燃烧后的灰渣都是优质的肥料。现在国内都是直燃锅炉没有助燃的东西。生物质中所含的硫等有害元素比煤炭要地很多很多可以说无硫主要是碳和氢，人类把沉积了上百万年的碳在短短100多年的时间释放出去了，肯定会带来温室效应。秸秆的能源化利用已经被公认为属于二氧化碳“零排放”的燃料，基于《京都议定书》的CDM机制已经明确秸秆的能源化利用可以计入二氧化碳减排技术序列，现在在国内一台3万的机组CDM大概600多万左右这些都是创收（可能不准）因为各个项目运行状况不同，一般买CDM的大多是欧洲国家

生物质能的特性包括如下：

1、可再生性。生物质能属可再生资源，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SOpNOi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。

生物质能是指能够当作燃料或者工业原料，活着或刚死 去的有机物。生物质能最常见于动植物所制造的生物燃料，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，包括芒草、柳枝 稷、麻、玉米、杨树、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物质能，但是因为所含的碳已经离开碳循环太久了，所以并不被认为是生物质能。燃烧化石燃料会排放二氧化碳至大气中。

随着经济的持续增长，能源引起的环境问题日益受到重视。按照人类开发利用能源活动作用于周围环境所引起的环境质量变化，将环境污染问题分为以下三大类。

1．对大气环境的影响

大气环境是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。能源开发利用过程排出的CO2、SO2、CO、NOx（氮氧化物）等有害气体可改变原有空气组成，并引起污染，造成全球气候变化。燃烧煤炭、石油、天然气等化石燃料，会导致二氧化碳排放量增加，加剧“温室效应”，同时排放的二氧化硫和氮氧化物会形成“酸雨”，破坏森林植被，造成土壤酸化、农业减产。燃煤造成的粉尘、烟雾等对人体呼吸系统和自然景物都有不利的影响。

1）空气污染

空气污染的主要污染物有SO2、CO2、NOx（氮氧化物）和烟尘等。

(1)SO2:

我国SO2污染物85%来自燃煤，其余的来自炼油厂、冶金工业和自然界。在大气中的SO2会转化为SO3，成为硫酸气溶胶或硫酸根，并再化合为硫酸盐。这些污染物弥散在大气中，可减少农作物的光合作用并使植物产生病变；形成酸雨，导致河水酸度增加、土地酸化；SO2和粉尘在冬季早晨还会形成烟雾，直接影响人们的健康。同时，SO2对金属，特别是对钢结构的腐蚀，每年给国民经济带来很大的损失。

(2)CO2:

地球上植物和动物的呼吸作用可使CO2和O2的循环达到平衡，但由于全球人口的增加和工业的发展，烧去了大量含碳矿物燃料并生成CO2，再加上滥伐森林，结果使全球大气中的CO2含量正以每年0.4%的速率增加。按此速率增长，预计会出现由于温室效应而引起的全球气候变暖，导致世界降雨分布量变化，使两极冰雪融化、海平面上升。

（3）NOx（氮氧化物）：

NOx是高温燃烧过程中的产物，如排烟中产生的NOx。NOx会形成光化学烟雾，这种污染对人体健康极为不利。

（4）烟尘：

燃烧煤炭时，烟尘的排放量最大，分别是燃油和燃气的6.15倍和9.76倍。当烟尘的颗粒直径在5～10μm（PM10）时会直达人的支气管区，而直径小于5μm的微粒可以到达人的肺泡区，导致人的心血管疾病和哮喘病增加。

2）温室效应

由于大气中的CO2容易吸收长波辐射，所以太阳的短波辐射可以透过大气层射入地面，而地面温度增高所放出的长波热辐射却被大气中逐年增加的CO2气体吸收，无法逸散出高空，地球就像盖上了一层“厚厚的毯子”，处于“温室”之中，这就是所谓的“温室效应”，如图1.5所示。

图1.5　温室效应示意图

由温室效应导致全球气候变暖所引起的危害性是多方面的。首先，全球气候变暖会引起地球两极部分冰雪消融（图1.6），造成海平面上升，沿海人口密集、工农业发达的大陆低地地区将会被淹没，一些海滨城市如上海、纽约、东京等将不复存在，部分岛屿将成为暗礁。一部分沿海城市可能被迫迁入内地，大部分沿海平原将发生盐化或沼泽化（图1.7和图1.8），不适于粮食生产。同时，海平面的上升也将会给江河中下游地区带来灾害，造成江水水位抬高、泥沙淤积加速、洪水威胁加剧，使江河下游的环境急剧恶化。其次，全球气候变暖将导致全球气候变化出现异常，使某些地区出现干旱，某些地区降雨量增加，海洋风暴增多，飓风力量增强，风源向北扩展，出现频率也将提高，自然灾害加剧。再者，全球气候变暖使得地球上的病虫害增加，还会引起和加剧传染病的流行，使以前的致命病毒复活，威胁人类健康。

图1.6　冰雪消融

图1.7　盐化

图1.8　沼泽化

3）酸雨

酸雨是大气受到污染的一种表现，其成分极其复杂，含有多种无机酸和有机酸，但绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。酸雨的形成是一种复杂的大气化学和物理现象。能源在燃烧时，首先产生酸性气体，酸性气体经化学反应后形成酸性物质。酸雨的形成如图1.9所示。

图1.9　酸雨形成示意图

酸雨可溶解地面中的矿物质，供植物吸收。但如果酸度过高，pH值降到5.6以下时，就会产生严重危害。它可以使大片森林直接死亡（图1.10），农作物枯萎（图1.11）；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；而且还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，进而毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程（图1.12）；危及人体健康。

图1.10　酸雨危害森林

图1.11　酸雨危害农作物

图1.12　酸雨危害文物古迹

2．对生态环境的影响

生态环境是指与人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然力量的总和。能源引起的生态环境问题是指人类为其自身生存和发展，不合理地开发利用能源的过程中所造成的生态破坏，具体包括对动物、植物、微生物、土地、矿物、海洋、河流等天然物质要素以及地面、地下的各种建筑物和相关设施等人工物质要素的负面影响。滥伐森林烧柴、过度采集薪草、乱采滥挖矿产造成的生物多样性减少、水土流失、土地退化和沙漠化等都属于能源开发引起的生态环境问题。

化石能源的开发对生态环境造成的影响不可忽视。煤炭开采会引发矿区土体坍塌、地表沉陷（图1.13）、地质灾害、洗煤水污染（图1.14）等；煤矿大量抽排地下水，会引发地下水位下降，导致居民和牲畜发生水荒，进而造成土地贫瘠和植被破坏。陆地石油生产时，产油区地面上的油井、集输站等生产设施如果发生原油泄漏，这些石油类物质进入土壤会造成污染。水利资源开发不当也会造成库区淹没、农田毁坏。开矿产生的重金属被植物叶面、土壤和水产品吸收后，通过食物链进入人体，严重危害人类的健康。核能则会产生放射性污染（图1.15）。生物质能的过度采集和砍伐会导致森林植被破坏，造成水土流失加剧，土壤沙化，土地肥力减退，农作物减产等，最终陷入能源短缺和生态破坏的恶性循环。

图1.13　地表沉陷

图1.14　水污染

图1.15　核能产生的放射性污染

3．对人居环境的影响

人居环境主要指人类工作劳动、生活居住、休息游乐和社会交往的空间场所。能源开发利用引起的人居环境问题是指能源的开发和利用干扰了人类生活的空间场所，造成居住环境偏离人们理想中的居住环境。破坏大气环境和生态环境最终都会导致人类生存环境的恶化。

植物通过叶绿素，在太阳光的作用下将二氧化碳和水合成为碳水化合物，从而完成了将太阳能变成化学能，并将其储存在生物体内的转换过程。地球上每年通过植物的光合作用合成的储存在植物体内的化学能大约相当于全世界每年消耗的能源总量的10倍。植物体内储存的能量称为生物质能。生物质能可以通过燃烧转换为热能，燃烧产生的二氧化碳又可再次通过光合作用转换成生物质能，因此，生物质能是可再生的能源。现在普通植物对太阳能的利用效率仅约4%，如果使植物对太阳能的利用效率提高到5%，那么，全世界现有农田的1/10所增产的农作物所提供的能量就相当于每年全世界消耗的化石能源的能量。因此，生物质能是一种很有前途的可再生能源。

生物质能可以直接燃烧，我国农村还有一半以上居民用燃烧木柴、秸秆取暖和炊事。但植物的直接燃烧会污染空气而影响生态环境。如果通过生物化学和热化学作用将植物变成甲烷、酒精，则可以获得高效、低价的能源，而且这些新产生的能源对空气污染和生态环境的影响轻微。但是这类能源的转换效率低，而且往往受季节和地区的影响。

如果在汽油中掺入10%～20%的酒精，使之变成汽油醇，则在汽车发动机不做任何改造的条件下开动汽车，除了可节省汽油，还可减少汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放量。但到目前为止，用糖或淀粉通过发酵来生产酒精的成本还较高，而且还要消耗粮食。因此如果能用农作物的副产品如植物纤维（秸秆、木屑、锯末等）生产廉价的酒精，则可大量节省汽油，并可减少汽车尾气对环境的污染。

另外，科学家也在寻找能直接产生烃类的植物，并将其变成农作物。除了大豆、油菜籽、油棕、油桐等作物外，已经发现了四十几种能产生烃类的植物。经过人工优选的油棕，每万平方米可收获14吨油料。海南的一种油楠大乔木的树芯内有一种黄色的油状树液，可直接用于照明，每棵大树可产生10～20千克这种可燃树液。另外，在海洋中还有某些海带或海藻类植物可以提炼合成天然气甚至可提炼汽车用的汽油和柴油。有研究认为，一公顷油菜田可生产1200升植物油和1060升氧气。其中植物油只有经过加工处理，可以变成生物柴油。种植各种能变成烃类的能源植物，可以实现将农田变成“油田”，而且是可再生的油田。在新世纪，各种能源植物的研究将成为发达国家开发可再生能源的新途径，而且还会使农业复兴。

生物质能的主要发展领域还包括：生物纤维发酵生产酒精；生物质热分解气化产生一氧化碳、氢气、甲烷等气体，经过净化可用于发电；在我国农村，将植物的秸秆等有机物封闭在窖中，在缺氧环境中使之发酵，产生沼气可用于取暖、炊事和照明。沼气还可用来发电，每立方米沼气可发电1.25～1.45千瓦时。由于我国还有8亿多居民生活在农村，因此发展沼气在我国有广阔的前景，而且发展沼气还可以将发酵后的秸秆等作为农肥使用，不仅增加土壤的肥力，还保护了环境。

生物质燃烧后，主要产物就是一氧化碳和二氧化碳。

一氧化碳分子是不饱和的亚稳态分子，在化学上就分解而言是稳定的。常温下，一氧化碳不与酸、碱等反应，但与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起燃烧、爆炸，属于易燃、易爆气体。因一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2，能被氧化成+4价，具有还原性；且能被还原为低价态，具有氧化性。在一定条件下，一氧化碳和水蒸气等摩尔反应生成氢气和二氧化碳：CO + H2O → H2+ CO2。在工业装置中，早期的一氧化碳变换反应通常分两段进行，即高（中）温变换和低温变换。高（中）温变换用铁系作催化剂，典型水蒸汽和一氧化碳比为3左右，在温度为300～500℃、空速为2000～4000 h-1的条件下，高温变换炉出口一氧化碳含量为2%～5%；低温变换用高活性铜锌催化剂，在温度为180～280℃、空速为2000～4000 h-1的条件下，低温变换炉出口一氧化碳含量为0.2%～0.5%、二氧化碳（carbon dioxide），一种碳氧化合物，化学式为CO2，化学式量为44.0095、常温常压下是一种无色无味[2]或无色无嗅而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体、还是空气的组分之一（占大气总体积的0.03%-0.04%[5]）。在物理性质方面，二氧化碳的熔点为-56.6℃，沸点为-78.5℃，密度比空气密度大（标准条件下），溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高（2000℃时仅有1.8%分解），不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。

二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。

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、林业资源

林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等；林业副产品的废弃物，如果壳和果核等。

2、农业资源

农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物)；农业生产过程中的废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。

能源植物泛指各种用以提供能源的植物，通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。

3、污水废水

生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成，如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等，其中都富含有机物。

4、固体废物

城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂，受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。

5、畜禽粪便

畜禽粪便是畜禽排泄物的总称，它是其他形态生物质（主要是粮食、农作物秸秆和牧草等）的转化形式，包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。

6、沼气

沼气是由生物质能转换的一种可燃气体。沼气是一种混合物，主要成分是甲烷（CH4）。沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。

人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。通常可以供农家用来烧饭、照明。

生物质能源特点：

1、可再生性

生物质能属可再生资源,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、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。

5、广泛应用性

生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等形式存在，应用在国民经济的各个领域。

以上内容参考：百度百科-生物质能

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。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。

生物质能的特点

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。

应用：沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等。

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