Amikor a megújuló energiaforrásokról van szó, az emberek mindig napenergiára és szélenergiára gondolnak. Napjainkban Kína határozottan támogatta az ökológiai civilizáció építését, és a biomassza hasznosítása új fejlesztési lehetőségeket nyitott meg. A biomassza alacsony szén-dioxid-kibocsátású és környezetbarát amely alapvetően megváltoztathatja az energiafelhasználás aktuális helyzetét és nagy jólétet teremthet.
1. Összes biomassza erőforrás-becslés
A biomassza erőforrásai főleg 5 kategóriába sorolhatók, amint az az 1. táblázatban látható.
1. táblázat Összes biomassza erőforrás becslés Kínában
Az első fajta terményszárny (kukorica szár, szalma, szalma, cirok szalma, pelyva, stb.), Bab, gyapotszár, ez a fajta biomassza erőforrás, bár több (7-900 millió tonna), de figyelembe veszi a termésszalma a hátsó területen, takarmányozás, ipari alapanyagok alkalmazása stb., a fennmaradó rész biomassza-energia és biológiai alapú vegyi anyagok felhasználásával, 310 millió tonna, ami 150 millió tce-nek felel meg.
A második kategória az erdészeti hulladék, amely mintegy 40 millió tonna / év;
A harmadik fajta állattenyésztés és a baromfiburgonya gazdag biomassza erőforrásokban gazdag, 500 millió tonna száraz táptalajon, 220 milliárd m3 metánt termel.
A negyedik típus a háztartási szennyvíz és az ipari szerves szennyvíz, amely 25 millió tonna szilárd hulladék maradványt tartalmaz.
Az ötödik kategória az önkormányzati szilárd hulladék, amely kb. 100 millió tonna felhasználható.
Ez az öt faj együttesen jelenti a főbb biomassza erőforrások elosztását Kínában, a teljes összeg 800 millió és 1 milliárd tonna szabványos szénig terjed.
A biomassza fontos elemei a szénhidrátok, amelyek között a túlzott oxigéntartalom a biomassza egyik legnagyobb jellemzője (2. táblázat).
A 2. táblázatban rögzített biomassza (szárazanyag)
Lásd a 2. táblázatban a fotoszintézis terméke, a szénvegyületek aránya az oxigén arányában a vízben 40%, így a szénhidrát energiasűrűségének természetes állapota alacsony, a nettó hőhatás (LHV) mindössze 16%. Ezért a biomassza erőforrások hatékony felhasználásának tervezésekor a következő két kérdést kell előnyben részesíteni:
1. A biomassza erőforrásokat olyan anyagokra kell átalakítani, amelyek nagyobb energia sűrűségűek (úgynevezett szénhidrogén-dúsítás vagy dezoxigénezés), amelyek könnyen szállíthatók és szállíthatók;
2. Ha a biomassza természetes állapotáról nagy energiasűrűségű anyagformára változik, akkor a konverziós lépések és a veszteség minimalizálható.
A biomassza energia nagy hasznosításának megvalósítható módja
Jelenleg a biomassza-források technikájának emberi fejlesztése és hasznosítása hat fő kategóriába sorolható: közvetlen égetés, anaerob emésztés (metán), cukormentesítés (etanol termelése), olajkivonás és biodízel, pirolízis olaj (termék), gázosítás (syngas) Jelenleg három lehetséges módja van a biomassza-energia nagy értékű fejlesztésére és hasznosítására.
1. A biogáz előállítása (biogáz) a biogáz erjesztési folyamat révén valósul meg, amely lényegében a mikroorganizmusok anyagi anyagcseréje és energiatranszdúciós folyamata. A bomlás és az anyagcsere folyamata során a biogáz mikrobák energiát és anyagokat kapnak saját növekedésükhöz és a reprodukciót, és a legtöbbjüket metánnak és szén-dioxidnak alakítják át.
Tudományos elemzésből kiderül, hogy a szerves anyagok mintegy 90% -a biogázvá alakul. A biogáz mikrobák felhasználják a saját fogyasztásukhoz 10% -ot. A biogáz előállítását a fermentációs anyagokból valóban komplex biokémiai reakciók révén valósítják meg.
Az energiatermelés szemszögéből való megértés érdekében úgy gondoljátok meg így: a biogáz-erjesztési folyamat lényege a mikrobiális közösség metabolikus funkciója a molekulák és az atomok átrendeződésén keresztül, az oxigéntartalom akár 40% -a is biomassza (a képlet segítségével a következő: CH1.4 O0.6) oxigén, szén, hidrogén, két elem a gazdagítás folyamatában, a termék az energia sűrűsége sokkal magasabb, mint a kiindulási nyersanyagok (biomassza) szénhidrogén - metán.
Mivel a szerves anyagok közel 90 százaléka átalakítható metángá, ez egyike azon kevés rendkívül hatékony folyamatoknak. A biogáz-erjesztés energia-konverziós hatékonyságának elméleti értéke több mint 65%. Ez az egyik legfontosabb oka annak, hogy a technológia a közelmúltban nemzetközileg népszerűsítették.
A biomassza áramot generál
A biomassza villamosenergia-termelése a biomassza nyersanyagok használatát jelenti a szén-szén helyettesítésére, miután a hőerőművek gőzturbina-egységeinek az energiatermelésre történő égése után készült. A biomassza teljesítménye sokkal inkább megvalósítható, főleg azért, mert kihasználhatja a hőerőművek meglévő infrastruktúráját és jelentősen csökkenti a teljes beruházást. A biomassza-villamosenergia-termelés Kínában főként biomasszára (például szalmára, erdőhulladék-erőforrásokra) utal az égő villamosenergia-termelésre. Külföldi országokban a biomassza-termelés alapanyagait három részre osztják:
1) a biomassza közvetlenül égett, mint a tűzifa;
2) a "pirolízis" biomasszából előállított bioolaj más helyre szállítható vagy helyben éghető a gőzturbina áramtermelésére;
3) a biomassza "gázosítása" által termelt széntartalmú gázok (hidrogén és szén-monoxid) égethetők a turbinák elektromos áram előállítására.
3. A cellulóz-etanol alacsony költségű előállítása
Az elkövetkező évtizedekben a vegyi anyagok hatékony alternatívájának megkeresése előtt a biológiai folyékony üzemanyag egyik etanolja még mindig az első választás, az elgondolatlan etanol, mint folyékony tüzelőanyag az ötlet jelenlegi helyzetében gyermekes, vagy legalábbis nem reális. Az üzemanyag etanol az első és második generációra osztva.
Az első generáció nyersanyagként elsősorban keményítőt (gabona, burgonya és egyéb emberi táplálék) használ fel. Az élelmiszerbiztonság miatt az országok mostantól a cellulózból készült második generációs üzemanyag etanolra váltanak. Jelenleg a cellulóz-etanol legnagyobb problémája hogy a költségek túl magasak. A kínai gyártási költség 9 000 jüan és 12 000 jüan között van. Három okból adódik a magas költségek (kivéve a nyersanyagok áringadozását és a nyersanyag szállítási költségét):
1) a cellulózanyagok magas előkezelési költsége;
2) a celluláz magas költsége, 2000-3500 jüanig;
3) a cellulóz-hidrolizátum alacsony cukortartalma és az erjesztett malom folyadék alacsony folyadéktartalma a megnövekedett lepárlási költséghez vezet.
Iii. A biomassza energia nagy hasznosításában megoldandó problémák
1. Az energiaátalakítás hatékonyságának ellenőrzése minden formában és energiafelhasználáson át kell alakulni egy formáról a másikra, és az energia egy része elvész az egyes transzformációs lépésekben. Ez különösen igaz a biomassza energiájára. A biomassza energia alapvető forrása a fényenergiák elkülönítése a szervezetektől. Ezért a biomassza energia egyik alapvető problémája a konverziós hatékonyság.
A biomassza energiává vagy vegyi anyaggá alakítható. Az átalakulás alapvető módszerei két: kémiai és biológiai. Ha a kémiai vagy biológiai, a mag a katalizátor. A katalizátor az energia megtakarításának és a hatékonyság növelésének kulcsa.
Például a biológiai metán termelésében a metán baktérium populáció aktívabb, mint az enzimeké, annál kevésbé használják az enzimeket. A cellulóz-etanol előállítása során a cellulóz gázosítás széntartalmú (hidrogén és szén-monoxid keveréke) szintén nagyon hatékony és elkötelezett katalizátorra támaszkodik, hogy folyékony üzemanyaggá alakuljon át.
2. A növény lignocellulóz szerkezetének és összetételének módosítása
A lignocellulóz szerkezetének és összetételének legfontosabb problémája a cellulóz tartalmának javítása és a lignin tartalom csökkentése. Ez különösen előnyös a cellulózos etanol termelés szempontjából. A relatív tartalom változása pozitív hatással van mind az előkezelésre, mind az alkoholtartalomra.
következtetés
A biomassza-energia hasznosítása és hasznosítása az interdiszciplináris és fúziós új kutatási terület. A biomassza-energiaipar, mint Kína stratégiai feltörekvő iparága, az állam intenzíven támogatta, amelyet intenzív technológia, intenzív tőke, intenzív munkaerő, ipari láncgyárak és erős hajtóerő.
