Når det gjelder fornybar energi, tenker folk først på solenergi og vindkraft først. I dag har Kina kraftig fremmet oppbyggingen av økologisk sivilisasjon, og utnyttelsen av biomasse har ført til nye utviklingsmuligheter. Biomasse energi er kull og miljø -friendly, som fundamentalt kan endre dagens energibruk og skape stor formue.
1. Total estimering av biomasse ressurs
Biomassressurser er hovedsakelig delt inn i 5 kategorier, som vist i tabell 1.
Tabell 1 total estimering av biomasse ressurs i Kina
Den første typen av avlinger stilker (kornstengel, halm, halm, sorghum halm, kaf, etc.), bønner, bomullsstamme, denne typen biomassressurser, men mer (7-900 millioner t), men også ta hensyn avlingen halm i bakre feltet, feed, og anvendelse av industrielle råvarer mv, resten kan brukes i biomasse energi og bio-baserte kjemikalier, 310 millioner t, tilsvarende 150 millioner tce.
Den andre kategorien er skogbruksavfall, som utgjør om lag 40 millioner tonn;
Den tredje typen husdyr- og fjærkreeksplosjon er rik på biomassressurser, når 500 millioner t i tørt medium, og kan produsere 220 milliarder m3 metan.
Den fjerde typen er husholdningsavløp og industrielt organisk avløpsvann, som inneholder 25 millioner tonn avfall av fast avfall.
Den femte kategorien er kommunalt fast avfall, som kan brukes til rundt 100 millioner tonn.
Sammen representerer disse fem typene distribusjonen av store biomassressurser i Kina, med en total mengde på 800 millioner til 1 milliard tonn standardkull.
De viktigste komponentene i biomasse er karbohydrater, blant annet er for mye oksygeninnhold en av de største egenskapene til biomasse (tabell 2).
Tabell 2 registrert Biomasse (tørr basis)
Se fra tabell 2, er produktene av fotosyntese, karbonforbindelser i forhold til oksygen i vannet så høy som 40%, slik at den naturlige tilstanden av karbohydratenergidensiteten er lav, nettets termiske virkningsgrad (LHV) bare ca 16%. Derfor, når du utformer effektiv utnyttelse av biomassressurser, må følgende to problemer prioriteres:
1. Biomassressurser bør omdannes til materialer med høyere energitetthet (kalt hydrokarbonberigelse eller deoksygeneringsprosess), som er lette å bære og transportere;
2. Når biomassen forandrer seg fra sin naturlige tilstand til en materialform med høy energi-tetthet, blir konverteringstrinnene og tapet minimert.
Den gjennomførbare måten å bruke høyverdig utnyttelse av biomasse energi
For tiden har menneskelig utvikling og utnyttelse av biomassressursteknikk seks hovedkategorier, henholdsvis: direkte forbrenning, anaerob fordøyelse (metan), sukkerfermentering (produsere etanol), oljeutvinning og biodiesel, pyrolyseolje (produsere), forgasning (syngas) .I dag er det tre mulige måter å utvikle og utnytte biomasse energi med høy verdi.
1. Produksjonen av biologisk metan (biogas) er realisert gjennom biogasfermenteringsprosessen, som i hovedsak er stoffets metabolisme og energiomdannelsesprosess av mikroorganismer. I prosessen med dekomponering og metabolisme får biogasmikroer energi og materialer for å møte sin egen vekst og reproduksjon, og de fleste av dem omdannes til metan og karbondioksid.
Vitenskapelig analyse viser at ca 90% av organisk materiale omdannes til biogas.10% brukes av biogasmikrober til eget forbruk. Produksjonen av biogas fra gjæringsmaterialer oppnås faktisk gjennom en rekke komplekse biokjemiske reaksjoner.
For å forstå fra energiproduksjonens perspektiv, tenk på det på denne måten: kjernen i biogassfermenteringsprosessen, er stoffets metabolske funksjon, gjennom omorganisering av molekyler og atomer, oksygeninnholdet så høyt som 40% eller så av biomasse (via formelen er som følger: CH1.4 O0.6) til oksygen, karbon, hydrogen, to elementer i prosessen med anrikning, produktet er energidensiteten er mye høyere enn utgangsmaterialet (biomasse) hydrokarbon - metan.
Siden nesten 90 prosent av organisk materiale kan omdannes til metan, er dette en av de få svært effektive prosessene. Den teoretiske verdien av energieffektiviseringseffektiviteten ved biogassfermentering er over 65%. Dette er en av de viktigste grunnene til at teknologien har nylig blitt markedsført internasjonalt.
Biomasse genererer elektrisitet
Biomasse kraftproduksjon refererer til bruk av biomasse råstoffer for å erstatte kull karbon, etter forbrenning for å drive dampturbin enheter av termiske kraftverk for kraftproduksjon. Biomass kraft er mer gjennomførbar, hovedsakelig fordi den kan utnytte eksisterende infrastruktur av termiske kraftverk og redusere den totale investeringen vesentlig. Biomass kraftproduksjon i Kina refererer hovedsakelig til biomasse (som halm, skogavfall) brennende kraftproduksjon. I fremmede land er råvarene for biomasse kraftproduksjon delt inn i tre deler:
1) Biomasse brenner direkte som brensel;
2) Biooljen hentet fra biomasse "pyrolyse" kan transporteres til andre steder eller kan brennes på stedet for å drive dampturbinen for å generere elektrisitet;
3) syngasene (hydrogen og karbonmonoksid) produsert av biomasse "forgasning" kan brennes for å drive turbiner for å generere elektrisitet.
3. Lavprisproduksjon av cellulosetanol
Før du finner et effektivt alternativ til kjemikalier i de kommende tiårene, er et av det biologiske flytende brennetanolet fortsatt det første valget, noe kassert etanol som flytende brensel i den nåværende situasjonen for ideen er barnlig, eller i det minste er det ikke realistisk. Brensel etanol er delt inn i første og andre generasjon.
Den første generasjonen brukte hovedsakelig stivelse (korn, potet og annen menneskelig mat) som råvarer. På grunn av mattrygghet skifter landene nå til andre generasjons brenseletanol, som er laget av cellulose. I dag er det største problemet med cellulosetanol er at prisen er for høy. Kostnaden per t i Kina er mellom 9.000 yuan og 12.000 yuan. Det er tre grunner til høye kostnader (unntatt prisvariasjon av råvarer og transportkostnader for råvarer):
1) høy forbehandlingskostnad for cellulosematerialer;
2) høye kostnader for cellulase, opp til 2000-3500 yuan;
3) lavt sukkerinnhold av cellulosehydrolysat og lavt innhold av alkohol i fermentert mosevann fører til økt destillasjonskostnad.
Iii. Problemer som skal løses i høyverdig utnyttelse av biomasse energi
1. Kontrollen av energieffektiviseringseffektivitet, enhver form og bruk av energi skal transformeres fra en form til en annen, og en del av energien skal gå tapt i hvert transformasjonstrinn. Dette gjelder spesielt for biomasse energi. Den grunnleggende kilden til biomasse energi er fangst av lysenergi av organismer. Derfor er en av de grunnleggende problemene med biomasse energi konverteringseffektivitet.
Biomasse kan omdannes til energi eller kjemikalier. De grunnleggende transformasjonsmetodene er to: kjemiske og biologiske. Hverken kjemisk eller biologisk, kjernen er katalysatoren. Katalysatoren er nøkkelen til å spare energi og forbedre effektiviteten.
For eksempel, i produksjonen av biologisk metan, desto mer aktive er metanbakteriepopulasjonen i form av enzymer, jo mindre enzymer de bruker. Ved produksjon av celluloseetanol produserer celluloseforgasning syngas (en blanding av hydrogen og karbonmonoksyd) som stoler også på en svært effektiv og dedikert katalysator for å konvertere til flytende brensel.
2. Modifikasjon av plante lignocellulosisk struktur og komponentsammensetning
Kjerneproblemet med strukturen og sammensetningen av lignocellulosic er hvordan man forbedrer celluloseinnholdet og reduserer lignininnholdet. Dette er spesielt gunstig for produksjon av celluloseetanol. Forskjeller i relativt innhold har en positiv effekt på både forbehandling og alkoholproduksjon.
konklusjon
Utnyttelse og utnyttelse av biomasse energi er et nytt forskningsfelt av tverrfaglig og fusjon. Biomasse energibransjen, som en strategisk fremvoksende industri i Kina, har blitt kraftig fremmet av staten, preget av intensiv teknologi, intensiv kapital, intensiv arbeidskraft, industriell kjedefabrikker og sterk drivkraft.
