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王文旭 吳溪俊 萬吉志
(中國礦業(yè)大學化工學院,江蘇徐州221116)
[摘要]能源是人類社會生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著世界經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，各國對能源的需求劇增，導致油價居高不下，能源壓力日益凸顯.由于煤體、石油等資源燃燒會產(chǎn)生很多有害氣體，這就使得尋找可替代清潔能源的需求變得越來越重要，本文將對生物質(zhì)能源以及其對節(jié)能減排的重要性進行詳細的闡述。
生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質(zhì)能，則是太陽能以化學能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。
目前，作為能源的生物質(zhì)主要是指農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其它廢棄物：如各種農(nóng)作物秸稈、糖類作物、淀粉作物和油料作物、林業(yè)及木材加工廢棄物、城市和工業(yè)有機廢棄物、以及動物糞便等。
大力發(fā)展生物質(zhì)能源已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，那么我國發(fā)展生物質(zhì)能源的具體意義何在?首先，加大生物質(zhì)能的開發(fā)利用，是維護我國能源安全、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解能源供需矛盾的戰(zhàn)略舉措；其次加大生物質(zhì)能源的開發(fā)利用，是促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，有效增加農(nóng)民收入，解決“三農(nóng)”問題的有效途徑：加大生物質(zhì)能的開發(fā)利用，是減少溫室氣體排放，保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。發(fā)展生物質(zhì)能源有利于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解能源供需矛盾、減少溫室氣體排放，有利于生態(tài)環(huán)境的保護，由此可以看出生物質(zhì)能源的發(fā)展對于完成國家制定的節(jié)能減排目標、建設(shè)節(jié)約型社會具有重大戰(zhàn)略意義。
1.生物質(zhì)燃料乙醇與汽油比較
生物質(zhì)燃料燃燒具有以下優(yōu)點：
1.1動力性好
乙醇辛烷值高（RON為111）可采用高壓縮比提高發(fā)動機的熱效率和動力性，加上其蒸發(fā)潛熱大，可提高發(fā)動機的進氣量，從而提高發(fā)動機的動力性。
1.2積炭減少
因車用乙醇汽車的燃燒特性，能有效的消除火花塞，燃燒室，氣門，排氣管消聲器部位積炭的形成。避免了因積炭形成而引起的故障，延長部件使用壽命
1.3使用方便
乙醇常溫下為液體，操作容易儲運使用方便與傳統(tǒng)發(fā)動機技術(shù)有繼承性，特別是使用乙醇汽油混合燃料時，發(fā)動機結(jié)構(gòu)變化不大。
1.4資源豐富
我國生產(chǎn)乙醇的主要原料含有糖作物，含淀粉作物以及纖維類燃料，這些都是可再生資源且來源豐富，因而使用乙醇燃料可減少車輛對石油資源的依賴，有利于我國能源安全。
1.5優(yōu)良的環(huán)保特性
因生物柴油中的硫含量低，所以二氧化硫和硫化物的排放量少，其排放量可減少約30％（有催化劑時可減少約70％）；因生物柴油中不含芳香烴，使用生物柴油可降低90％的空氣污染；生物柴油含氧量高，其燃燒時一氧化碳的排放量與普通柴油相比減少約10％（有催化劑時可減少約95％）；生物柴油可生物降解，對土壤和水的污染較少。
2.發(fā)展生物質(zhì)固體成型燃料的作用
2.1發(fā)展生物質(zhì)成型燃料是改善農(nóng)村衛(wèi)生條件的清潔工程
生物質(zhì)成型燃料用致密成型技術(shù)將秸稈體積壓縮到原來的1／10～1／20，以粒狀、塊狀和棒狀的形式，簡單潔凈、便于儲存，有利于農(nóng)林廢棄物的無害化處理，有效地改善農(nóng)村公共衛(wèi)生臟亂差的現(xiàn)狀。
2.2發(fā)展生物質(zhì)成型燃料是建設(shè)節(jié)約型社會的能源工程
生物質(zhì)成型燃料能顯著提高秸稈資源的能源轉(zhuǎn)化效率，又可替代煤、天然氣、液化石油氣等化石能源，對于增加農(nóng)村優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)，不斷改善農(nóng)村生活能源消費結(jié)構(gòu)，緩解農(nóng)村用能短缺具有重要的現(xiàn)實意義。
2.3發(fā)展生物質(zhì)成型燃料是減輕大氣污染的環(huán)境工程
生物質(zhì)成型燃料的應(yīng)用，不僅可促進農(nóng)民更加珍惜和利用有限的秸稈資源，而且可通過秸稈資源的新型能源化開發(fā)利用，有效地替代秸稈和煤炭的直接燃用消耗，降低農(nóng)村能源消耗中CO2和SO2的排放量，減輕大氣污染。
2.4發(fā)展生物質(zhì)成型燃料是優(yōu)化畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)的節(jié)糧工程
生物質(zhì)成型燃料技術(shù)，來源于飼草加工成型。以往的經(jīng)驗表明。生物質(zhì)成型燃料既是優(yōu)質(zhì)的燃料。又是冬春牛羊的優(yōu)質(zhì)飼料，有利于我國草食畜牧業(yè)的發(fā)展
2.5發(fā)展生物質(zhì)成型燃料是提高農(nóng)民健康水平的衛(wèi)生工程
發(fā)展生物質(zhì)成型燃料并配用戶用高效低排放生物質(zhì)爐具有效地改善了室內(nèi)空氣環(huán)境，提高了人們的身體健康水平。
2.6發(fā)展生物質(zhì)成型燃料是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程
發(fā)展生物質(zhì)成型燃料實現(xiàn)秸稈資源的高效利用既可減輕超載放牧壓力，又可有效地減少林木消耗，對保護植被，鞏固生態(tài)環(huán)境建設(shè)成果具有重要作用，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程。
2.7發(fā)展生物質(zhì)成型燃料是提高就業(yè)、增加農(nóng)民收入的富民工程
將廢棄的農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化為高品位的優(yōu)質(zhì)能源，替代煤炭等化石燃料，不僅可以緩解農(nóng)村能源緊張的局面，實現(xiàn)農(nóng)村能源的可持續(xù)發(fā)展，而且能給農(nóng)民家庭帶來實實在在的經(jīng)濟實惠，是提高就業(yè)、增加農(nóng)民收入的富民工程。
3.興辦沼氣的好處
生物質(zhì)氣體燃料主要有兩種技術(shù)。一種是利用動物糞便、工業(yè)有機廢水和城市生活垃圾通過厭氧消化技術(shù)生產(chǎn)沼氣，用作居民生活燃料或工業(yè)發(fā)電燃料，這既是一種重要的保護環(huán)境的技術(shù)，也是一種重要的能源供應(yīng)技術(shù)。目前，沼氣技術(shù)已非常成熟，并得到了廣泛的應(yīng)用。下面將詳細介紹應(yīng)用招氣給我們帶來的好處：
興辦沼氣有利于解決農(nóng)村能源問題一戶家庭，修建一個10立方米的沼氣池，只要發(fā)酵原料充足，并管理得好，就能解決點燈、煮飯的燃料問題。興辦沼氣有利于促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。興辦起沼氣后，即可生產(chǎn)沼氣，又可漚制出大量優(yōu)質(zhì)有機肥料，擴大了有機肥料的來源。施用沼肥不但節(jié)省化肥、農(nóng)藥的噴施量，也有利于生產(chǎn)綠色無公害食品。
興辦沼氣有利于促進畜牧業(yè)的發(fā)展辦起沼氣后，有利于解決“三料”的矛盾，促進畜牧業(yè)的發(fā)展。
興辦沼氣有利于改善衛(wèi)生條件。利用沼氣當燃料，無煙無塵，清潔方便。糞便、垃圾、生活污水等都是沼氣發(fā)酵的好原料。隨著這些原料進入沼氣池的病菌、寄生蟲卵等，在沼氣池中密閉發(fā)酵而被殺死，從而改善了農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生條件。
興辦沼氣有利于保護生態(tài)環(huán)境興辦沼氣解決了農(nóng)民的燃料問題，減少森林砍伐和牛羊?qū)ι綀龅钠茐模欣诒Ｗo林草資源，促進植樹造林的發(fā)展，減少水土流失。改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
4.生物質(zhì)發(fā)電的意義
資源豐富，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｎ覈镔|(zhì)能源豐富，能為生物質(zhì)發(fā)電提供源源不斷的原材料
適合發(fā)展分布式電力系統(tǒng)，接近終端用戶。生物質(zhì)資源是分散的，根據(jù)這一特點，可以在生物質(zhì)資源相對集中的地域，選擇適當?shù)纳镔|(zhì)發(fā)電技術(shù)類型，建立相應(yīng)規(guī)模的生物質(zhì)發(fā)電廠(站)，接近終端用戶，直接供電，運行方便可靠
改善生態(tài)環(huán)境，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟。采用生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，可將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化電能，節(jié)簍，改善農(nóng)民的屆住條件，提高農(nóng)民的生活水品。
參考文獻
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