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為何說“生物質能（néng）”是人（rén）類未來發展的重要能源？
作者：秋葵在线免费观看（ěr） | 發布時間：2024-04-29
你知道嗎？人類正在陷入“能源危機（jī）”，“停油限電”就是最好的證明。很多自然資源正在不斷枯竭，那麽人（rén）類又該如何破局呢？“新能源”一定是破解危機的重要手段。
“新能源”又稱非常規能源，是指傳（chuán）統能源之外的各種能源形式。很多人（rén）對新能源都僅限於“新能源汽車”。今（jīn）天我們就來說一（yī）說，能改變（biàn）人類未來發展的重（chóng）要新能源—“生物（wù）質能”。
為何說“生物質能”是人類未來發展的重要能源？
1、什麽是生（shēng）物質能？
相信（xìn）很多人都會覺得陌生，簡單來說，就是太陽能（néng）以化學能形式（shì）貯存在生物質中的能量形式。生物質能是以“生物質”為載體（tǐ）的能量，生（shēng）物質又大多源於綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固（gù）態、液態及氣態（tài）燃料，所以生物質能就成（chéng）了取之不盡、用之不竭（jié）的一種可（kě）再生（shēng）能源，也是唯一一種可再生的碳源（yuán）。我們可以總結為：綠色環保、無汙染（rǎn）的可再生資源。
生物質包括植物通過光（guāng）合作用（yòng）生成的有機物，例如植物（wù）動物的排泄物、垃圾以（yǐ）及有機廢水等，生物質的能源就來源於太陽，所以生物質能也是太陽能的一種。
生物質（zhì）是太陽能主要的吸收器和儲存器，生物能（néng）源通過光合作用，把太陽能聚集（jí）在一起（qǐ），而這些能量（liàng）就是人類發展不可獲缺的新能源（yuán）。
2、生物質能的主要來源有哪些呢？它為（wéi）什麽被稱作“零（líng）碳”能源（yuán）？
生物質是一個巨大的能源，它的來源（yuán）主要有薪柴（chái）、木（mù）質廢棄物、農業秸稈、牲畜的（de）糞便、製糖作物廢料以及城市垃圾和（hé）汙水、水生植物等，由此可見，相比於煤、石油、天然氣等不（bú）可再生能源，生物質的來源要更廣泛一些。
所謂“零碳”，不是（shì）沒有（yǒu）二氧（yǎng）化碳排放，而是利用植樹等自（zì）然方式補充等量的氧氣，與人（rén）們排放的二氧化碳相抵，達到平衡。
生物質能主要利用農業剩餘物、生活汙水（shuǐ）垃圾、有機廢渣廢料、以及畜禽類的糞便這（zhè）些物質在自然分解的情況下，將釋放出甲烷等（děng）溫（wēn）室（shì）效應更強的氣體，可以實現一個循環再利（lì）用的過程。
在生物質能作為零碳能源（yuán）的（de）利用過程（chéng）中（zhōng），如果增加碳的收集和存儲過程，收集產生的CO2，能夠創造負碳排放，這樣就可以成為環境修複的方式之（zhī）一。
因此生物（wù）質能被廣（guǎng）泛認為是限製全球變暖、達到碳中和不可或缺的組成部分。生物質能不僅具備了零碳能源的屬性，更（gèng）將為負碳能源積極發揮作用。
3、“生物質（zhì）能”能成為人（rén）類未來發展的重要能源嗎？
生物質能源是一種非常理想的（de）可再生資源（yuán），你想想，人類（lèi）每天生產生活，每年都有大量的工業、農業廢水、廢料產出，即使不被利用，廢氣處理也是非常（cháng）頭疼的事情。
世界上87%的能源需（xū）求（qiú）目前（qián）都來源於石化燃料，而這些燃料在（zài）燃燒時會向空氣中排放（fàng）大量的CO2。而生物質能作為燃料的時候，生物質在生長時需要（yào）的CO2的量相當於它燃燒（shāo）的CO2的量，因此大氣中的CO2淨排量近似為（wéi）零，並且生物質中硫的含量極低，所以利用生物質作為代（dài）替能（néng）源對於改善（shàn）環境減少大氣（qì）中的CO2含量以及減少溫室效應都有極大的好處。
在未來（lái），生物質也將（jiāng）作（zuò）為石化燃料的（de）“替代能源”向社會提供各方麵的可再生資源，生物質能也將成為人類未來發展的（de）重要能源。
目（mù）前生物質能作為國際公認的零碳（tàn）可再生資源，已經通過發（fā）電、供熱、供氣等方式應用於工業（yè）、農業、交通生活等多個領域了，並且是（shì）其他可再生能源無法替代的。
目前我國生物質能（néng）源化利用量約有4.61億噸（dūn），實現碳減排放約為2.18億噸。未來生（shēng）物質能將結合生物（wù）能源與碳捕獲和存（cún）儲技術，創造負碳排放，並將在（zài）各個領域為我國2030年碳達峰和2060年的碳中（zhōng）和做（zuò）出巨大貢獻。
我國是一個農業大國（guó），生物質資源（yuán）十分豐富，對生物質能源利（lì）用極為重視，已連續在四（sì）個五年計劃將生物質能利用技術的研究與應用列為（wéi）重點科技攻關項目（mù），並開展了生物質能利用新技術的（de）研究與開（kāi）發，取得了較（jiào）大的進展。
生物質能（néng）利用技術有哪些？
（一）生物質燃料的特性（xìng）
生物質的轉化可以（yǐ）分為物理方法、熱化學轉化方法、生物轉化方法。物理方法隻是改（gǎi）變生物質的形狀、致密度，以便於應用（yòng）和儲藏；熱化學轉化法是通過熱化（huà）學（xué）將生物質轉化製備得到一氧化碳、氫氣、小分子烴或生（shēng）物質油等物質；生物轉化是通過微生物或酶把生物質進行生化（huà）反應的過程。
生物（wù）質燃料的（de）特性，如下：
1、含碳量（liàng）少，生（shēng）物（wù）質燃（rán）料的含碳量最高不會超過50%，相（xiàng）當於（yú）褐煤的含碳量。特別是固定碳的含量明顯比（bǐ）煤少，所以該燃料燃燒的時間短，而且能量密度比（bǐ）較（jiào）低。
2、揮發（fā）分多，該燃料中（zhōng）的碳多數和氫結（jié）合成（chéng）分（fèn）子量（liàng）較低的（de）碳氫（qīng）化（huà）合（hé）物，遇熱易分解析（xī）出揮發物，揮發分裏所含能量占（zhàn）其所有能量的一半（bàn）以上，若燃燒不充分會產生黑煙汙染環境。
3、含氧量多，使得生物質易燃，且不需要太多的氧氣（qì）供應。
4、生物質燃料密度小，比較容易燃燒盡，灰渣中殘留的碳少，但對燃料（liào）的（de）運輸不利。與煤的（de）燃燒類似，生物（wù）質燃料的燃燒過程可以分為預熱、幹燥、揮發分析出和（hé）焦炭燃燒四個（gè）階段。在250℃時熱分解（jiě）開始，在325℃時揮發分可以析出近80%。
（二）生物質壓縮成（chéng）型
生物質燃料在直（zhí）接燃（rán）燒時存在揮發分逸出過快（kuài）、空氣供給難以控製等問題，這（zhè）些（xiē）問題（tí）在一般的爐灶中不（bú）易解決，村民使用時（shí）也控製不好。為了改善此（cǐ）類問題，將分布散、形體輕、儲（chǔ）運困難（nán）、使用不便的生物質燃料壓縮成型後使用，能提高燃料的熱值，改善燃燒性能，此項（xiàng）技術稱為生物質壓縮成型技術。
20世紀80年（nián）代，此項技術得到較大規模的發展。農村以秸稈、稻（dào）殼等為主的生物（wù）質資源豐（fēng）富（fù），在收集過程中盡（jìn）可能減少夾帶泥（ní）土，防止燃燒時（shí）結渣，條件允許宜采（cǎi）用機械化收集。壓（yā）縮成型過程中的加熱一方（fāng）麵可以使原料中含的木質素軟化，起到粘結的作（zuò）用（yòng）；另一方麵還可以使原料本身變（biàn）軟，容易壓縮。或者（zhě）加入粘（zhān）結劑（jì），例如加入10%—20%的煤粉或炭粉可以達到增加壓塊熱（rè）值的作用，再者加入（rù）粘結劑可增加粘結力便於成型。
保型是在生物質成型後的一段套筒內進行的，其（qí）內徑略大於壓縮成型的最小部位直徑，以便使已成型的物料消除部分應力，隨（suí）著（zhe）溫度的降低固定形狀。生物質壓縮成型燃料可廣泛應用於各種類型的家庭取暖爐、熱（rè）水鍋爐（lú）、熱風爐（lú）和小型發電設備（bèi），是煤料的一種很好的替代品。
（三）生物質能現代化利用技術
隨著人類的進（jìn）步（bù）和社會的發展，人們對能源的需求數量越來越多，品（pǐn）位越來越高，對生物質能（néng）的利用也改變了傳統的直接燃燒方式，先將其轉化為高品（pǐn）位能源，然後再進行利用。在轉換技術方麵（miàn）最近（jìn）大力發展的新技（jì）術主要有氣化技術和（hé）幹餾技術。
1、氣化技術
生物質氣化是生物質熱化（huà）學轉換的一種技術，是在不完全燃燒條件下（xià），將原料加熱，使較高（gāo）分子量的有機碳氫化合物鏈裂解，變成（chéng）較低分子量的CO、H2、CH4等可燃氣體（tǐ），在轉換過程中要加氣化劑（jì）。
目前氣（qì）化技（jì）術是生物質（zhì）熱化學轉化技術中最具實用性（xìng）的一種（zhǒng）。氣化反應過程同時包（bāo）括固體燃料的幹燥、熱分解反（fǎn）應（yīng）、還原反應（yīng）和（hé）氧化反（fǎn）應。
秸稈、稻殼、柴草等農業廢棄物氣化利用（yòng）熱值高。據測算，直接燃燒隻能利用其熱（rè）值的20%，這（zhè）不但造成了資源的極大浪費，而且（qiě）焚燒的煙霧也對大氣環境造成了嚴重汙染（rǎn）；若將其放（fàng）到（dào）氣化爐灶內燃燒，則可使熱值的利用率提高到80%以上，機械統一控製空氣的供給量，可使燃燒充分，煙塵排（pái）放量少，殘餘的灰燼也很少（小於7%），比一（yī）般農家直接燃（rán）燒熱值利用率可提高60%以（yǐ）上。
2、生物質幹餾製氣
生物質幹餾技術以其燃氣熱值高、產能大等（děng）優勢，成（chéng）為生物質能利用（yòng）的一個（gè）重要方向。生物（wù）秸稈經（jīng）破（pò）碎後連續裝入幹餾（liú）爐頂，靠輸料機擠（jǐ）壓和秸稈自重落入幹餾室內，實現連續幹餾製氣過（guò）程（chéng）。幹餾爐為立式箱（xiāng）形結構，外熱式。幹餾爐由幹餾室和燃燒室組成，幹（gàn）餾室兩側各有一（yī）個燃燒室，燃燒室又分（fèn）為加（jiā）熱段和空（kōng）氣預熱段。
采用幹餾方法生產的生物質燃氣（qì）符合城市燃氣質量要求（qiú），可用於發電或作為城市燃氣氣源。
以上兩種製氣方法，若應用壓縮成型後的生物（wù）質燃（rán）料為原料（liào），其轉化效率要遠遠高於秸稈等生物質原料直接粉碎後應用的效率，產氣熱值也會（huì）大大提高。
（四）生物質能合理應用
1、沼氣利用技術
生物（wù）質汽化：將固體生物質轉化為氣體燃料，稱為生物質汽（qì）化。其（qí）基本原理是含碳物質在不充（chōng）分氧化（燃燒）的情況（kuàng）下，會產生出可燃的一氧化碳氣體，即煤氣。製造（zào）煤（méi）氣的設（shè）備稱為（wéi）汽化爐，人們故（gù）意不給足氧氣，讓含碳物質在沒有足夠（gòu）空氣的情況下燃燒，“燜”出一氧化碳來（lái）。
2、生物質液（yè）化（huà）
將固體生物質轉化（huà）為（wéi）液體燃料，稱為生物（wù）質液化。它包括間接（jiē）液化和直接（jiē）液化兩種。間接（jiē）液化是指通過微生物作用或化學合成方法生成液體燃料，如乙醇（酒精）、甲醇；直接液化則是采用（yòng）機械方法，用壓（yā）榨或提取等工藝獲得可燃燒的油品，如棉籽油等植物油，經提煉（liàn）成為可替代柴油（yóu）的燃料。
3、生物質（zhì）熱分解
這是一項很有潛力的技術，用於製取人造石油。一些生物質通過熱分解，可製取生物油、生物炭和可燃燒氣體，使生物質得到充分利用。
4、能源農（nóng）場
即建立以獲（huò）取能源為目的的生物質生（shēng）產基地，以能源農場的形式大規模培育（yù）生物（wù）質，並加（jiā）工成可利用的能源。要對土地進行合理規劃，盡可能利用山地、非耕荒地和水域，選（xuǎn）擇適合當地生長條件的生（shēng）物質品種進行培育、繁（fán）殖，以獲得足夠數量的（de）高產能植物（wù）。在海洋、江河，要充分利用（yòng）海藻和水（shuǐ）生物提取能源，建立海（hǎi）洋能源農場或江河（hé）能源農場（chǎng）。同時（shí），將基因工程等現代生物技術廣泛應用（yòng）於能源農場中，以提高（gāo）能源轉（zhuǎn）化率。