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能源植物打造清潔能源文章來源:北京科技報 | 發布日期:2008-10-28 | 作者:陳群 | 點擊次數:
生物質資源是21世紀最具開發潛力的可再生清潔能源資源,其開發利用已被我國政府列為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》中的優先發展主題。 纖維素類能源草本植物(簡稱:能源草。下同)是目前最有發展前途的生物質資源之一,歐洲和美國把它作為首選的生物質能源植物。能源草一般為禾本科多年生高大的叢生草本植物,富含纖維素和半纖維素,灰分含量低,熱值高,干物質產量高,根系發達,抗性較強(抗蟲、熱、寒、旱、鹽、堿),適應性很廣,是優良的水土保持和荒灘地治理植物,生長早期也可充當飼料。與能源矮林相比,種植能源草又具有每年都出產品的獨具優點,一般每年可出2~4茬草,使加工設備得以充分利用。 能源草作為生物質能源資源,有如下優點:(1)有助于開發利用邊際土地,改善生態環境,增加農民收入;(2)有利于克服利用作物秸桿發展生物質能源存在的生態風險和利用谷物生產燃料乙醇所造成的糧食和飼料原料短缺等問題;(3)一次種植,可長期(10年以上)受益,一般每年可出1~2茬草,使加工設備得以充分利用;(4)有利于形成清潔能源產業,通過建立能源農場為廣大的農村提供新的就業崗位;(5)沒有核能的危險性以及風能、潮汐能和地熱能的局限性。 此外,能源草用途廣泛,不僅可制備纖維素乙醇,還可以廣泛應用于生物質直燃或氣化發電廠、氣化爐、固化成型和熱解等各種生物質能源轉化與利用裝置。 主要的能源草轉化利用技術有; 沼氣。將能源草粉碎加入帶有沼氣菌種的沼氣池,在一定溫度下厭氧發酵,沼氣細菌從有機物質里吸收碳素、氮素和無機鹽等養料來生長和繁殖后代,進行新陳代謝,產生沼氣。沼氣可供工業用或民用,代謝后的產物還可作為肥料還田。 能源草氣化。生物質燃氣已被國家定為“綠色能源”之一,生物質氣化技術正逐步在京郊各區縣推廣應用。生物質原料在缺氧狀態下加熱,其碳、氫等元素變成一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體,除去其中的灰塵和油,冷卻到常溫,即可作為燃料使用。 能源草纖維素乙醇。乙醇被認為是最有可能替代汽油等化石能源的可再生能源之一。通過對纖維素的有效降解來生產乙醇,優于依靠糧食產乙醇。能源草的可降解纖維素、半纖維素含量最高,總含量在60%以上,而且木質素含量不到10%,最適于生產燃料乙醇。 能源草生物質型煤。這是將破碎成一定粒度、干燥到一定程度的煤和能源草原料,按一定比例混合,可以加入少量固硫劑,在高壓力下壓制成生物質型煤。生物質型煤的燃燒性能比單一煤有所改善,具有燃點低、燃盡率和燃燒效率高、煙塵及SO2等有害氣體排放量低、可燃農業廢物和灰渣綜合利用等優點。
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