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        【科普知識】科普系列..彈|成都生物燃料入門手冊

        所屬分類:公司新聞    發布時間: 2023-03-24    作者:admin
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        生物燃料的定義
        生物燃料,由生物質制成的燃料。生物質有植物,藻類材料或動物排泄物。與石油、煤炭和天然氣等化石燃料不同,由于此類原料很容易獲得,生物燃料被認為是可再生能源。在石油價格不斷上漲的背景下和全球變暖的問題下,生物燃料通常被看作石油和其他化石燃料的節能環保的有效替代品。由于生產生物燃料過程中帶來的經濟和環境成本和大片可耕地的消失,使很多人對生物燃料產生質疑。


        生物燃料分為成型燃料、液體燃料和氣體燃料三種。市場上用途廣泛,種類多的燃料就屬成型燃料。


        1. 生物質成型燃料


        生物質成型燃料是一種比較經濟型的燃料,它的原料主要來自秸稈、剩物、木屑、花生殼、樹皮,經過生物質制粒機炭化后加工成直徑約6-8cm,長度為其直徑5倍左右的塊狀燃料。


        生物質成型燃料投料方便,發熱量大,清潔衛生,不污染環境,屬于節約型燃料。尤其是經過炭化后燃燒,燃料熱能利用率可達百分之九十以上利用。成型燃料用途廣泛,民用生活取暖、工業上用作火力發電的燃料。


        一些長期開發的生物燃料,如木材,可以直接用作原料,燃燒產生熱量。因此熱量可用于運行發電廠中的發電機來發電。

        2. 生物液體燃料


        生物液體燃料簡稱生物燃油。常見的液體燃料有:甲醇、酒精、汽油、高甲醇、生物質柴油等液體燃料、燃料乙醇。液體燃料原料多為禽畜類便、工業有機廢水、植物、城市生活垃圾等。


        產量很大的液體生物燃料是乙醇(乙醇),它是通過發酵淀粉或糖制成的。

        巴西和美國是乙醇的主要生產國。在美國,乙醇生物燃料主要由玉米(玉米)谷物制成,通常與汽油混合以生產“汽油醇”,這是一種含有 百分之十乙醇的燃料。在巴西,乙醇生物燃料主要由甘蔗制成,通常用作百分之一百乙醇燃料或含有 百分之八十五乙醇的汽油混合物。與從糧食作物生產的“一代”乙醇生物燃料不同,“二代”纖維素乙醇來自具有高纖維素含量的低價值生物質,包括木屑、作物殘渣和城市垃圾。纖維素乙醇通常由甘蔗渣制成,甘蔗渣是制糖過程中的廢品,也可以由可在劣質土地上種植的各種草類制成。鑒于轉化率低于一代生物燃料,纖維素乙醇主要用作汽油添加劑。


        兩種常見的液體生物燃料是生物柴油,它主要由油性植物(如大豆或油棕)制成,并在較小程度上由其他油性來源(如餐廳油炸的廢棄烹飪脂肪)制成。


        生物柴油在歐洲得到了很大的認可,用于柴油發動機,通常以各種百分比與石油柴油混合。使用藻類和藍藻作為“第三代”生物柴油的來源有希望,但在經濟上難以發展。一些藻類含有高達 百分之四十重量的脂質,可以轉化為生物柴油或合成石油。一些估計表明,藻類和藍藻每單位面積產生的燃料是二代生物燃料的 10 到 100 倍。


        3. 生物質氣體燃料


        生物質氣體燃料一般用于生物質沼氣,生物質合成氣、汽油、柴油。


        其他生物燃料包括甲烷氣體和沼氣——它們可以在沒有氧氣的情況下從生物質的分解中提取——以及正在開發中的甲醇、丁醇和二甲醚。

           
          生物燃料的優勢

        1. 改善生態環境


        我區使用的生物質燃料主要是指稻殼等農業殘余物和鋸末等木材加工殘余物,由于隨意堆棄,利用水平低,產生揚塵且污染環境。我區把廢棄生物質作為燃料,有利于杜絕其隨意堆棄的現象,使廢棄生物質變廢為寶,減少了資源的浪費,改善了環境污染,為解決農業殘余物和木材加工殘余物找到了較好的出路。

        2. 增加經濟效益


        全區可替代燃煤約2萬噸,這可大大緩解煤炭供應緊張、企業燃煤成本增加的嚴重問題。


        3. 推進節能減排


        生物質燃料產生的鍋爐廢氣污染物很少,蒸噸數低的鍋爐可以做到不配套廢氣治理設施就能達標排放,我區已進行試點推廣的9家企業,共可減少二氧化硫排放320噸、煙塵排放160噸。生物質能二氧化硫排放不到煤的十分之—,由于生物質在燃燒過程中排放出的二氧化碳與其生長過程中光和作用中所吸收的一樣多。


        所以,從循環利用的角度看生物質燃燒對空氣二氧化碳的凈排放為零;同時由于燃燒生物質減少了秸稈等自然腐爛所產生的甲烷,進一步減少了溫室氣體的排放(通常認為甲烷氣體的溫室效應是二氧化碳的21倍);在減碳成本上,將生物質能作為鍋爐燃料燃燒也是符合經濟規律的,它是目前經濟可行的減排二氧化碳手段之一。


        四、生物燃料能替代化石燃料嗎?


        從理論上講,生物質能無疑是可再 生能源,生物質燃料提取自一些作為原料的作物(或者動物廢棄物,如:沼氣),而這些作物的生長周期一般都是一年左右的時間,而作為化石燃料的替代燃料,生物質燃料的形成周期顯然短的多,但是作為可持續發展的解決方案,這就有些問題了。


        首先就是價格問題了,實際上,液態生物燃料的應用始于早期的汽車工業。內燃機的開采者,德國的尼古拉斯·奧托,計劃用乙醇作為這項發明的燃料。柴油引擎的開采者,德國的魯道夫·狄塞爾,打算拿花生油作為它的燃料。由亨利·福特發明的福特T型車,完全使用乙醇為燃料。但是,后來隨著很多的油田被發現,石油變得很便宜也易取得,于是汽車便開始改用汽油或柴油。


        其次生物質燃料雖然可以節約化石燃料,卻很浪費水資源,例如糖漿向乙醇的轉化過程中,平均1L乙醇大概需要18L水。而且轉化率也不是很高,即使是甘蔗,向乙醇的轉化也不穩定。此外生產生物質燃料的過程同樣也大量耗電,這些電力又多是由化石燃料提供。


        生物質燃料比起煤和石油來說,產生的污染物(如二氧化硫,二氧化氮等)確實更少,但是并沒有減少碳的排放,相比于風能太陽能等不會產生溫室氣體的可再 生能源,同樣具有碳氫的生物質燃料燃燒時同樣會產生二氧化碳。


        為關鍵的就是,生物質能的原料同樣會占用耕地等,從而影響農業,生物質燃料的原料如:甘蔗,玉米等,會直接爭搶糧食,其他一些原料同樣在農業上可以有其他用途,這引起了很大的爭議,尤其是世界上還有很多饑餓的人口。還有一些國家在發展生物燃料的過程中有破壞環境的行為,例如:巴西砍伐雨林來開辟甘蔗農田。因此現在很多國家開始發展一些不會占用很多耕地的原料作物,例如微藻制油,以及可以在荒地上種植的桐油樹。

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