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【科普知识】科普系列..弹|成都生物燃料入门手册

所属分类:公司新闻    发布时间: 2023-03-24    作者:admin
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生物燃料的定义
生物燃料,由生物质制成的燃料。生物质有植物,藻类材料或动物排泄物。与石油、煤炭和天然气等化石燃料不同,由于此类原料很容易获得,生物燃料被认为是可再生能源。在石油价格不断上涨的背景下和全球变暖的问题下,生物燃料通常被看作石油和其他化石燃料的节能环保的有效替代品。由于生产生物燃料过程中带来的经济和环境成本和大片可耕地的消失,使很多人对生物燃料产生质疑。


生物燃料分为成型燃料、液体燃料和气体燃料三种。市场上用途广泛,种类多的燃料就属成型燃料。


1. 生物质成型燃料


生物质成型燃料是一种比较经济型的燃料,它的原料主要来自秸秆、剩物、木屑、花生壳、树皮,经过生物质制粒机炭化后加工成直径约6-8cm,长度为其直径5倍左右的块状燃料。


生物质成型燃料投料方便,发热量大,清洁卫生,不污染环境,属于节约型燃料。尤其是经过炭化后燃烧,燃料热能利用率可达百分之九十以上利用。成型燃料用途广泛,民用生活取暖、工业上用作火力发电的燃料。


一些长期开发的生物燃料,如木材,可以直接用作原料,燃烧产生热量。因此热量可用于运行发电厂中的发电机来发电。

2. 生物液体燃料


生物液体燃料简称生物燃油。常见的液体燃料有:甲醇、酒精、汽油、高甲醇、生物质柴油等液体燃料、燃料乙醇。液体燃料原料多为禽畜类便、工业有机废水、植物、城市生活垃圾等。


产量很大的液体生物燃料是乙醇(乙醇),它是通过发酵淀粉或糖制成的。

巴西和美国是乙醇的主要生产国。在美国,乙醇生物燃料主要由玉米(玉米)谷物制成,通常与汽油混合以生产“汽油醇”,这是一种含有 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。与从粮食作物生产的“一代”乙醇生物燃料不同,“二代”纤维素乙醇来自具有高纤维素含量的低价值生物质,包括木屑、作物残渣和城市垃圾。纤维素乙醇通常由甘蔗渣制成,甘蔗渣是制糖过程中的废品,也可以由可在劣质土地上种植的各种草类制成。鉴于转化率低于一代生物燃料,纤维素乙醇主要用作汽油添加剂。


两种常见的液体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,并在较小程度上由其他油性来源(如餐厅油炸的废弃烹饪脂肪)制成。


生物柴油在欧洲得到了很大的认可,用于柴油发动机,通常以各种百分比与石油柴油混合。使用藻类和蓝藻作为“第三代”生物柴油的来源有希望,但在经济上难以发展。一些藻类含有高达 百分之四十重量的脂质,可以转化为生物柴油或合成石油。一些估计表明,藻类和蓝藻每单位面积产生的燃料是二代生物燃料的 10 到 100 倍。


3. 生物质气体燃料


生物质气体燃料一般用于生物质沼气,生物质合成气、汽油、柴油。


其他生物燃料包括甲烷气体和沼气——它们可以在没有氧气的情况下从生物质的分解中提取——以及正在开发中的甲醇、丁醇和二甲醚。

   
  生物燃料的优势

1. 改善生态环境


我区使用的生物质燃料主要是指稻壳等农业残余物和锯末等木材加工残余物,由于随意堆弃,利用水平低,产生扬尘且污染环境。我区把废弃生物质作为燃料,有利于杜绝其随意堆弃的现象,使废弃生物质变废为宝,减少了资源的浪费,改善了环境污染,为解决农业残余物和木材加工残余物找到了较好的出路。

2. 增加经济效益


全区可替代燃煤约2万吨,这可大大缓解煤炭供应紧张、企业燃煤成本增加的严重问题。


3. 推进节能减排


生物质燃料产生的锅炉废气污染物很少,蒸吨数低的锅炉可以做到不配套废气治理设施就能达标排放,我区已进行试点推广的9家企业,共可减少二氧化硫排放320吨、烟尘排放160吨。生物质能二氧化硫排放不到煤的十分之—,由于生物质在燃烧过程中排放出的二氧化碳与其生长过程中光和作用中所吸收的一样多。


所以,从循环利用的角度看生物质燃烧对空气二氧化碳的净排放为零;同时由于燃烧生物质减少了秸秆等自然腐烂所产生的甲烷,进一步减少了温室气体的排放(通常认为甲烷气体的温室效应是二氧化碳的21倍);在减碳成本上,将生物质能作为锅炉燃料燃烧也是符合经济规律的,它是目前经济可行的减排二氧化碳手段之一。


四、生物燃料能替代化石燃料吗?


从理论上讲,生物质能无疑是可再 生能源,生物质燃料提取自一些作为原料的作物(或者动物废弃物,如:沼气),而这些作物的生长周期一般都是一年左右的时间,而作为化石燃料的替代燃料,生物质燃料的形成周期显然短的多,但是作为可持续发展的解决方案,这就有些问题了。


首先就是价格问题了,实际上,液态生物燃料的应用始于早期的汽车工业。内燃机的开采者,德国的尼古拉斯·奥托,计划用乙醇作为这项发明的燃料。柴油引擎的开采者,德国的鲁道夫·狄塞尔,打算拿花生油作为它的燃料。由亨利·福特发明的福特T型车,完全使用乙醇为燃料。但是,后来随着很多的油田被发现,石油变得很便宜也易取得,于是汽车便开始改用汽油或柴油。


其次生物质燃料虽然可以节约化石燃料,却很浪费水资源,例如糖浆向乙醇的转化过程中,平均1L乙醇大概需要18L水。而且转化率也不是很高,即使是甘蔗,向乙醇的转化也不稳定。此外生产生物质燃料的过程同样也大量耗电,这些电力又多是由化石燃料提供。


生物质燃料比起煤和石油来说,产生的污染物(如二氧化硫,二氧化氮等)确实更少,但是并没有减少碳的排放,相比于风能太阳能等不会产生温室气体的可再 生能源,同样具有碳氢的生物质燃料燃烧时同样会产生二氧化碳。


为关键的就是,生物质能的原料同样会占用耕地等,从而影响农业,生物质燃料的原料如:甘蔗,玉米等,会直接争抢粮食,其他一些原料同样在农业上可以有其他用途,这引起了很大的争议,尤其是世界上还有很多饥饿的人口。还有一些国家在发展生物燃料的过程中有破坏环境的行为,例如:巴西砍伐雨林来开辟甘蔗农田。因此现在很多国家开始发展一些不会占用很多耕地的原料作物,例如微藻制油,以及可以在荒地上种植的桐油树。

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