Namuose > žinios > Turinys
Kaip suvokti biomasės energijos didelę naudą?
- Jun 23, 2018 -

Kalbant apie atsinaujinančią energiją, žmonės visada galvoja apie saulės energiją ir vėjo energiją. Šiuo metu Kinija aktyviai skatino ekologinės civilizacijos kūrimą, o biomasės naudojimas paskatino naujas vystymosi galimybes. Biomasės energija yra mažai anglies dioksido ir aplinkos. - draugiškas, kuris gali iš esmės pakeisti dabartinę energijos naudojimo būklę ir sukurti didelį turtą.


1. Bendras biomasės išteklių įvertinimas

Biomasės ištekliai daugiausia suskirstyti į 5 kategorijas, kaip parodyta 1 lentelėje.



1 lentelė. Biomasės išteklių įvertinimas Kinijoje


Pirmoji rūšies pasėlių stiebai (kukurūzų stiebas, šiaudai, šiaudai, sorgo šiaudai, pelenai ir kt.), Pupelės, medvilnės koteliai, tokie biomasės ištekliai, nors ir daugiau (7-900 mln. T), bet taip pat atsižvelgiama į pasėlių šiaudai nugaros srityje, pašarai ir pramoninių žaliavų naudojimas ir kt. Likusi dalis biomasės ir biologinių cheminių medžiagų gali būti panaudota 310 milijonų tonų, atitinkančių 150 milijonų tonų.


Antroji kategorija - miško atliekos, kurios sudaro apie 40 mln. T / a;


Trečiasis gyvulių ir naminių paukščių rūšių ekskrementas yra turtingas biomasės išteklių, pasiekia 500 milijonų tonų sausoje terpėje ir gali gaminti 220 mlrd. M3 metano.


Ketvirtas tipas yra buitinės nuotekos ir pramoninės organinės nuotekos, kuriose yra 25 mln. T kietųjų atliekų likučių.


Penktoji kategorija - tai komunalinės kietosios atliekos, kurias galima naudoti apie 100 mln. Tonų.


Kartu šie penki tipai sudaro pagrindinių biomasės išteklių pasiskirstymą Kinijoje, kurių bendra suma siekia 800 milijonų iki 1 milijardo tonų standartinių anglių.




Svarbūs biomasės komponentai yra angliavandeniai, tarp kurių per didelis deguonies kiekis yra viena iš didžiausių biomasės savybių (2 lentelė).



2 lentelėje įrašyta biomasė (sausoji bazė)


Žiūrėkite iš 2 lentelės pateiktą fotosintezės produktą, anglies junginių santykis su deguonimi vandenyje yra toks pat kaip 40%, todėl natūralus angliavandenių energijos tankio lygis yra mažas, o bendras šiluminis efektyvumas (LHV) yra tik apie 16%. Todėl, kuriant efektyvią biomasės išteklių panaudojimą, pirmenybė turi būti teikiama šiems dviem klausimams:


1. Biomasės ištekliai turėtų būti paversti medžiagomis, kurių energetinis tankis (vadinamas angliavandenilių praturtėjimo ar deoksigenavimo procesas) yra lengvai transportuojamas ir gabenamas;

2. Kai biomasė nuo savo natūralios būklės pasikeičia į materialią formą su dideliu energijos tankiu, konversijos etapai ir nuostoliai yra kuo mažesni.




Galimas būdas dideliu mastu naudoti biomasės energiją

Šiuo metu žmogiškoji biomasės išteklių technologijos plėtra ir panaudojimas turi šešias pagrindines kategorijas: tiesioginis deginimas, anaerobinis virinimas (metanas), cukraus fermentacija (gamina etanolį), naftos gavyba ir biodyzelinas, pirolizės alyva (gamyba), dujinimas (sintezė) . Šiuo metu yra trys galimi būdai, kaip sukurti ir panaudoti didelės vertės biomasės energiją.


1. Biologinio metano (biodujos) gamyba vykdoma per biodujų fermentacijos procesą, kuris iš esmės yra mikroorganizmų medžiagų apykaitos ir energijos konversijos procesas. Skilimo ir metabolizmo proceso metu biodujų mikrobai gauna energiją ir medžiagas savo augimui patenkinti ir reprodukcija, ir dauguma jų yra konvertuojamos į metaną ir anglies dioksidą.


Mokslinė analizė rodo, kad apie 90% organinių medžiagų yra paverčiama biodujų. 10% biologinių dujų yra naudojami savoms reikmėms. Biodujų gamyba iš fermentacijos medžiagų iš tikrųjų pasiekiama taikant įvairias sudėtines biochemines reakcijas.


Žvelgiant iš energijos gamybos perspektyvos, galvokime apie tai tokiu būdu: biodujų fermentacijos proceso esmė yra mikrobų bendruomenės metabolinė funkcija, per molekulių ir atomų pertvarkymą deguonies kiekis sudaro 40 proc. biomasė (naudojant formulę yra tokia: CH1.4 O0.6) į deguonį, anglį, vandenilį, du elementus sodrinime, produktas yra energijos tankis yra daug didesnis nei pradinė žaliavų (biomasės) angliavandenilis - metanas


Kadangi beveik 90 procentų organinių medžiagų gali būti konvertuojamos į metaną, tai yra vienas iš nedaugelio labai efektyvių procesų. Biodujų fermentacijos energijos konversijos efektyvumo teorinė vertė yra didesnė kaip 65%. Tai viena iš svarbiausių priežasčių, kodėl technologija neseniai buvo skatinamas tarptautiniu mastu.




Biomasė generuoja elektros energiją


Elektros energijos gamyba iš biomasės reiškia biomasės žaliavų naudojimą pakeisti anglies anglį po degimo, kad būtų galima pagaminti elektros energijos gamybos šiluminių elektrinių garo turbinų įrenginius. Biomasės galia yra labiau įmanoma dėl to, kad ji gali panaudoti esamą šiluminių elektrinių infrastruktūrą ir Biomasės elektros energijos gamyba Kinijoje daugiausia susijusi su biomasės (pvz., šiaudų, miško atliekų ištekliais) deginimo elektros energijos gamyba. Užsienyje žaliavos biomasės energijos gamybai yra suskirstytos į tris dalis:

1) biomasė deginama tiesiogiai kaip malkos;

2) biologinis aliejus, gautas iš biomasės "pirolizės", gali būti transportuojamas į kitas vietas arba gali būti sudeginamas vietoje, kad būtų galima paleisti garo turbiną elektros energijos gamybai;

3) sintezės dujos (vandenilio ir anglies monoksido), pagamintos naudojant biomasės "dujinimo", gali būti sudegintos, norint pagreitinti turbinas elektros energijos gamybai.


3. Nedidelės sąnaudos celiuliozinio etanolio gamybai


Prieš surasti veiksmingą alternatyvą chemikalams ateinančiais dešimtmečiais, vienas iš biologinio skystojo kuro etanolio vis dar yra pirmasis pasirinkimas; bet koks išmestas etanolis kaip skystas kuras dabartinėse situacijoje yra vaikiškas, arba bent jau tai nėra realus. Degalų etanolis yra padalinta į pirmąją ir antrąją kartas.


Pirmosios kartos produktas dažniausiai naudojamas kaip žaliavos krakmolas (grūdai, bulvės ir kitas žmonių maistas). Dėl maisto saugos šalys dabar pereina prie antrojo karto pagaminto degalų etanolio, kuris gaminamas iš celiuliozės. Šiuo metu didžiausia celiuliozinio etanolio problema yra tai, kad išlaidos yra per didelės. Kinijos kaina už toną yra nuo 9000 juanių iki 12000 juanių. Yra trys kainos priežastys (išskyrus žaliavų kainų svyravimus ir žaliavų transportavimo kaštus):

1) didelė celiuliozės medžiagų išankstinio apdorojimo kaina;

2) didelė kaina celiuliozės, iki 2000-3500 juanių;

3) mažo cukraus kiekis celiuliozės hidrolizatuose ir mažo skysčio kiekis fermentuotame mashine skystyje padidina distiliavimo sąnaudas.


Iii. Problemos, kurios turi būti išspręstos naudodamos biomasės energiją


1. Energijos konversijos efektyvumo kontrolė bet kokia forma ir energijos naudojimu keičiama iš vienos formos į kitą, o kiekvienos transformacijos etapo metu praranda dalį energijos. Tai ypač pasakytina apie biomasės energiją. Pagrindinis biomasės energijos šaltinis yra šviesos energijos kaupimas organizmuose. Todėl viena iš pagrindinių biomasės energijos problemų yra konversijos efektyvumas.


Biomasė gali būti paversta energija ar cheminėmis medžiagomis. Pagrindiniai transformacijos metodai yra du: cheminis ir biologinis. Ar cheminis ar biologinis, pagrindinis yra katalizatorius. Katalizatorius yra raktas į energijos taupymą ir efektyvumo didinimą.


Pavyzdžiui, biologinio metano gamyboje aktyvesnė metano bakterijų populiacija yra fermentų požiūriu, tuo mažiau naudojami fermentai. Celiuliozės etanolio gamyboje celiuliozės dujinimas gamina sinusą (vandenilio ir anglies monoksido mišinį), kuris taip pat remiasi labai efektyviu ir specialiu katalizatoriumi, kuris virsta skystuoju kuru.




2. Augalų lignoceliuliozės struktūros ir komponentų sudėties modifikavimas


Pagrindinė lignoceliuliozės struktūros ir sudėties problema yra tai, kaip pagerinti celiuliozės kiekį ir sumažinti lignino kiekį. Tai ypač naudinga celiuliozės etanolio gamybai. Santykinio turinio pokyčiai turi teigiamą poveikį tiek išankstiniam apdorojimui, tiek alkoholio gamybos normoms.


išvadą

Biomasės energijos naudojimas ir naudojimas yra nauja tarpdisciplininių ir sintezės mokslinių tyrimų sritis. Valstybė, kuriai būdinga intensyvi technologija, intensyvus kapitalas, intensyvi darbo jėga, pramoninė pramonė, intensyviai skatina biomasės energijos pramonę, kaip strateginę kylančią pramonę Kinijoje. grandinės gamyklos ir stipri varomoji jėga.