生物質能源作為新能源的重要部分,本詞條介紹生物質能源的基本知識和國內外套用情況。福建農林大學菌草研究所所長林占熺教授,於2008年在浙江省蘭溪熱電廠種植能源草成功發電,引起了全國媒體的轟動,大家對生物質能源更加關注。
基本介紹
- 中文名:生物能資源
- 地位:新能源的重要部分
- 來源:牲畜糞便,農作物殘渣等
- 其他來源:城市垃圾,水生植物
有機物的來源,其他來源,城市垃圾,水生植物,巨能草,
有機物的來源
牲畜糞便:牲畜的糞便,經乾燥可直接燃燒供應熱能。若將糞便經過厭氧處理(anaerobic treatment),會產生甲烷和可供肥料使用之淤渣(slurry)。若用小型厭氧消化糟(anaerobic digestor),僅需三至四頭牲畜之的糞便即能滿足開發中國家中小家庭每天能量的需要。
農作物殘渣:農作物殘渣遺留於耕地上也有水土保持與土壤肥力固化的功能,因此,農作物殘渣不可毫無限制地供作能源轉換。
製糖作物:對具有廣大未利用土地的國家而言,如將製糖作物轉化成乙醇將可成為一種極富潛力的生物能。製糖作物最大的優點,在於可直接發酵(fermentation)變成乙醇。
其他來源
城市垃圾
一般城市垃圾主要成分紙屑(占40%)、紡織費料(占20%)和廢棄食物(占20%)。將城市垃圾直接燃燒可產生熱能,或是經過熱解體(Pyrolysis)處理而製成燃料使用。
城市污水:一般城市污水約含有0.02~0.03%固體與99%以上的水分。下水道污泥(sewage sludge)有望成為厭氧消化槽的主要原料。
水生植物
利用水生植物化成燃料也為增加能源供應方法之一。
種植能源作物增加生物能:具有發展潛力的能源作物,包括: 快速成長作物樹木糖與澱粉作物(供製造乙醇)含有碳氧化的合作物草本作物水生植物農林廢料供應的能量是十分可觀的。據Putnam氏的看法,將近全世界總消費量的20%,或約為木材貢獻的四倍。在美國這些費料的熱含量約為木材消費量的3.5 倍。但此等費料的收集、運輸、及轉變為可作商品的燃料要比石油產品的價格要高几倍呢。
能源草
生物能源主要指植物能源,分生物能源樹種和生物能源草種。生物能源草種,一般稱“
能源草”。利用農作物桔乾發電和製造顆粒(或草塊)為主,在我國北方地區很普遍,在南方以稻草、棉花桿為主。完全靠主動種植“能源草”解決發電的,只有林占熺教授的成功例子。由於種植能源草,需要大量土地,所以需要慎重考慮。
林占熺教授在蘭溪種植能源草發電成功通過驗收,是國內唯一套用成功的能源草實踐。他試驗的能源草的灰分小、熱值高、含二氧化硫很小,經濟效益高,適種範圍廣。其種植的能源草一般畝產乾草7-11.5噸,每年收割2-3茬。種植一次,多年收割,而且,能源草的根系發達,有利於水土保持。
每年3、4月份種植,一年可以長到5-7米。半年3.5-5.5米。和蘆竹、蘆葦等空心草種不同,其是實心的,所以乾物質重量大。
由於林占熺的能源草開花結子率很低,沒有物種侵入的威脅。引進培育了20多年,已經培育出適應我國氣候土壤條件的品種。
能源草之所以為能源草,要具備適應氣候土壤條件,和光合作用轉化率最高的特點。
歸納起來,能源草要具備以下特點,才有推廣價值:
1、環保、不造成物種侵害;
2、經濟效益高,相同熱值不能高於煤炭等;
3、低硫,適用於鍋爐燃燒,不能破壞鍋爐;
4、不能占用農田。用荒地、鹽鹼地、旱地、沙地等非農田種植。
巨能草
由福建省菌草工程協會引進和培育的能源草還有巨能草,巨能草具有耐寒的
特點,適合熱帶、溫帶、寒帶種植,乾草產量3-5噸。更重要的是鮮草的含水率只有45%左右,直接可以送進鍋爐燃燒,使得能源草套用更具有實際意義。