生物质能的开发利用有哪两个方面?
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时间:2024-08-17 09:05:00
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生物质能的开发利用有哪两个方面?【专家解说】:通常的垃圾发电技术是将垃圾投入焚烧炉中燃烧,由垃圾燃烧产生的热量制造蒸汽驱动蒸汽轮机发电。垃圾中含有大量的盐分和氯乙烯等物质,燃烧后会
【专家解说】:通常的垃圾发电技术是将垃圾投入焚烧炉中燃烧,由垃圾燃烧产生的热量制造蒸汽驱动蒸汽轮机发电。垃圾中含有大量的盐分和氯乙烯等物质,燃烧后会产生一种含有氯元素的气体,这种气体在温度达到300℃时就会严重腐蚀锅炉及管道,所以发电用蒸汽的温度只能控制在250℃左右。通常垃圾发电技术的发电效率只能达到10%-15%,普通火力发电的发电效率则在40%左右,因而这样的垃圾发电技术普及和实用的难度大。
美国皮内拉斯的垃圾发电站年发电量为100亿kw.h,每周可处理120多万吨的垃圾,垃圾燃烧后的废渣用于铺路。荷兰政府也拨出巨款设计建造若干大型垃圾发电站。
日本首座“超级垃圾发电机组”于1996年11月,在群马县榛名町正式试运行。这种“超级垃圾发电技术”的特点是采用蒸汽轮机的同时增设燃气轮机,利用烯气轮机产生的热将锅炉产生的250℃左右的蒸汽温度提高到400℃。由于蒸汽温度得到大幅度提高,发电效率可上升到31%。据测算,如果将日本全国每天产生的垃圾全部用于发电,每天可发电6000万kWh.,相当于100座中型火力发电站的发电能力。
环保专家认为,由于大幅度提高垃圾发电效率的技术不断开发成功,垃圾发电将有可能迅速发展,它不仅可以解决垃圾处理场地不足的问题,还可以化害为得,减少环境污染,并可望成为很有潜力的电力来源。
五、生物质固化成型技术
生物质固化成型技术是将经过粉碎、具有一定粒度的生物质,放入挤压成型机中,在一定压力和温度的作用下,制成棒状、块状或粒状物的加工工艺。成型燃料热性能优于木材,与中质混煤相当,而且点火容易,便于运输和贮存。
生物质压制成型技术把农、林业中的废弃物转化成能源,使资源得到综合利用,并减少了对环境的污染。成型燃料可作为生物质气化炉、高效燃烧炉和小型锅炉的燃料,也可以进一步炭化,作为冶金、化工等行业的还原剂、添加剂等。
生物质热压致密成型机理,主要是木质素起胶粘剂的作用。木质素在植物组织中有增强细胞壁和粘合纤维的功能,属非晶体,有软化点,当温度达到70-110℃时,粘合力开始增加,在200-300℃时发生软化、液化。此时再加以一定的压力,并维持一定的热压滞留时间,可使木质素与纤维致密粘接,遂使大部分物料变开,冷却后生物质即可固化型。另外,粉碎的生物质颗粒互相交织,也增加了成物强度。
压制成型机的基本结构用于生物质致密成型的设备,主要有螺旋挤压式、活塞冲压式和环模滚压式几种类型。
六、种植“石油”作物技术
据专家预测,地球上的石油资源仅够维持到21世纪30年代。为了满足现代化生活的需求,目前世界各国在注意节约能源的同时,积极寻找石油的替代能源,而选育种植石油作物,用植物油替代石油是一个重要途径。其主要方法有以下两个方面。
1、在一些经济发达国家,通过扩大种植甘蔗、甜高梁、甜菜、甘薯以及速生林,提高产品产量,通过对这些农、林产品采用热解技术制取液体燃料。1997年10月在德国召开国际燃料研讨会上,有关学者建议,利用基因技术,选育优良品种,提高油菜籽产量,加工榨取大量菜籽的脂肪酸含量和抗病害能力,增加油菜籽产量,加工榨取大量菜籽油,从自然条件来看,目前比较现实的是开发植物油,它是一种可再生能源,可替代石油。从车辆制造方面看,采用像菜籽油这样的植物燃料,不需要对现有的汽车发动机结构作大的改动,在制造技术方面也不存在在的困难。从生态效果来看,采用植物燃料的汽车所排放的废气将远低于汽油,因此对生态环境较有利;此外对人体健康也不易产生直接的危害。
2、开发新的石油作物。人类为寻找石油的替代能源,选育出了高光效的石油植物。据报道,植物界,可有于制成石油品种很多,不少乔木、灌木、草类、藻类等都含有极可观的天然炼油物质。
巴西的一种香胶树,半年之内每棵树可分泌出20-30kg胶汁,不必提炼即可作燃料。在美国加州农场发现的野生黄鼠草,每公顷产量可提炼出1000kg石油,人工种植时产油可达6000kg;美国加州大学培育的石油草,含碳氢化合物的白色乳状液,稍加提炼便可以得到石油;美国还在其西海岸附近的海域中培育出一种巨型海藻,一昼夜可长60厘米,其含油量很高。日本的一个科研小组宣布,他们成功地从一种淡水藻类中提出取出了石油。这种藻类在吸收二氧化碳进行光合作用的过程中体内蓄集了石油,它不仅对二氧化碳的吸收率高,而且其石油生成能力远远超过预想的程度。提取出的石油不仅发热量高、而且氮、硫含量少。这种淡水藻广泛分布在世界各地的湖泊沼泽中。
诺贝尔奖得主美国的卡尔教授早在1984年已开发出首个人工石油种植场,而且得到每公顷120-140桶石油的收成。他的成就推动了全球石油植物研究,美国已有一个上百万平方米的速生林提炼石油。英国也批准兴建一所石油植物园,而瑞士制订出一个利用植物石油,取代全国半数石油耗量的计划。
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