生物质能源有哪些种类 生物质能源种类简单介绍
1、生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量,这些植物以生物质作为媒介储存太阳能,属再生能源。生物质能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。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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
秸秆还田
秸秆是一种营养价值很高的肥料资源。秸秆还田不仅可以增加土壤有机质和养分含量,改善土壤物理性质,促进土壤团聚体结构的形成,调节土壤氮、磷、钾和微量元素的供应,提高土壤微生物和土壤酶的活性,提高农田保水抗旱能力,改善农田生态环境,减少化肥用量,保护生态环境,提高农作物产量,还可以减少秸秆直接焚烧造成的环境污染,有利于资源的循环利用和可持续发展。
秸秆能源
生物质是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。农作物秸秆资源每年占我国生物质能资源的近一半。农作物秸秆能量转化的主要途径是秸秆炭化或气化。秸秆炭化是近年来比较流行的一种方法,具有较高的经济效益。秸秆被制成秸秆碳出售,将废物变废为宝。同时,也有助于解决秸秆焚烧屡禁不止的问题。
秸秆发电
农作物秸秆是一种良好的清洁可再生能源。它可以直接燃烧或与垃圾混合发电,燃烧后的灰烬可以作为肥料返回田间。
沼气生产
秸秆属于有机质,是生产沼气的良好原料。它可以在中国北方和南方使用,特别是在南方。气温高,沼气利用季节长。沼气可以通过厌氧发酵产生。该方法将种植业、养殖业和沼气池有机结合,利用秸秆产生的沼气做饭、照明,将沼渣喂给猪,并将猪粪和沼液作为肥料返回田间。这是生态农业良性循环的良好模式。
作为饲料
目前,利用农作物秸秆制备饲料的方法主要有两种:第一种是通过改变秸秆的长度和硬度来提高消化效率。第二种是制备常用秸秆饲料,包括秸秆氨化饲料、秸秆绿色贮藏饲料和秸秆微贮藏饲料
乙醇是可再生能源。
乙醇属于可再生资源,因为乙醇是通过含淀粉的农产品、谷类、薯类以及其他淀粉类的野生植物果实等材料,通过水解、发酵而制成的。
因此使用完乙醇之后还是可以通过淀粉类植物进行发酵获得,是一种可以反复再生利用的能源。
乙醇在食品饮料中应用:
乙醇是酒的主要成分,含量和酒的种类有关系。需要注意的是,饮用酒中的乙醇不是把乙醇加进去,而是微生物发酵得到的乙醇,根据使用微生物的种类不同还会有乙酸或糖等有关物质。
乙醇还可用于制造醋酸、饮料、焙烤食品、糖果、冰淇淋、沙司等。
以上内容参考:百度百科-乙醇
工业制备工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇。
发酵法:用含糖类的农产品,如玉米、高粱、薯类以及某些植物的果实等,也常用废糖蜜,经过发酵、蒸馏,可以得到95%(质量分数)的工业乙醇。
乙烯水化法:以石油裂解产生的乙烯为原料,在加热加压和有催化剂(硫酸或磷酸)的条件下,乙烯与水直接发生反应生成乙醇。
(catalyst是催化剂,pressure是加压)
煤化工:以煤基合成气为原料,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线。
联合生物加工:利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。然而由于各种原因,一般的发酵法生产乙醇成本较高,乙醇生产难以规模化。联合生物加工技术,一体化程度高,能有效降低生产成本,未来发展前景广阔。
目前,可以通过秸秆气化技术,使其通过不完全燃烧即热解产生一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体,用于农村生活用能。目前,这一技术已在山东、东北、北京等地农村推广使用。