Quan es tracta d'energies renovables, la gent sempre pensa en l'energia solar i l'energia eòlica. Avui dia, la Xina ha promogut enèrgicament la construcció de la civilització ecològica i la utilització de la biomassa ha donat lloc a noves oportunitats de desenvolupament. L'energia de la bomba és baixa en carboni i el medi ambient -friendly, que pot canviar fonamentalment la situació actual d'ús de l'energia i crear una gran riquesa.
1. Estimació de recursos totals de biomassa
Els recursos de biomassa es divideixen principalment en 5 categories, tal com es mostra a la taula 1.
Taula 1 Estimació de recursos totals de biomassa a la Xina
El primer tipus de tiges de cultiu (tija de blat de moro, palla, palla, palla de sorgo, palla, etc.), fesols, tija de cotó, aquest tipus de recursos de biomassa, encara que més (7-900 milions t), però també tenen en compte la palla de cultiu en el camp de la part posterior, l'alimentació i l'aplicació de matèries primeres industrials, etc., la resta es pot utilitzar en energies de biomassa i productes químics basats en biomassa, 310 milions t, equivalents a 150 milions de tc.
La segona categoria és residus forestals, que representen uns 40 milions de t / a;
El tercer tipus d'excrements ramaders i d'aus de corral és ric en recursos de biomassa, arribant als 500 milions de t en mig sec i pot produir 220.000 milions de m3 de metà.
El quart tipus és aigües residuals domèstiques i aigües orgàniques industrials, que contenen 25 milions de tones de residus sòlids.
La cinquena categoria és residus sòlids municipals, que es poden utilitzar per uns 100 milions de tones.
Junts, aquests cinc tipus constitueixen la distribució dels principals recursos de biomassa a la Xina, amb una quantitat total de 800 milions a 1 mil milions de tones de carbó estàndard.
Els components importants de la biomassa són els carbohidrats, entre els quals el contingut d'oxigen excessiu és una de les característiques més importants de la biomassa (taula 2).
La taula 2 va registrar la biomassa (base seca)
A partir de la taula 2, el producte de la fotosíntesi, els compostos de carboni en proporció d'oxigen a l'aigua és tan alt com el 40%, de manera que l'estat natural de la densitat d'energia de carbohidrats és baixa, l'eficiència tèrmica neta (LHV) només un 16%. Per tant, en dissenyar una utilització eficient dels recursos de biomassa, cal prioritzar els dos temes següents:
1. Els recursos de biomassa s'han de convertir en materials amb major densitat d'energia (anomenat procés d'enriquiment d'hidrocarburs o de desoxigenació), que són fàcils de portar i transportar;
2. Quan la biomassa canvia del seu estat natural a una forma material amb alta densitat d'energia, es minimitzen els passos i pèrdues de conversió.
La forma viable d'aprofitament d'alta valoració de l'energia de la biomassa
Actualment, el desenvolupament humà i la utilització de la tècnica dels recursos de biomassa tenen sis categories principals, respectivament: la combustió directa, la digestió anaeròbia (metà), la fermentació de sucre (producció d'etanol), l'extracció de petroli i el biodièsel, l'oli de piròlisi (productes) En l'actualitat, hi ha tres maneres possibles de desenvolupar i utilitzar energia de biomassa d'alt valor.
1. La producció de metà biològic (biogàs) es realitza a través del procés de fermentació del biogàs, que és essencialment el metabolisme material i el procés de transformació energètica dels microorganismes. En el procés de descomposició i metabolisme, els microbis de biogàs obtenen energia i materials per assolir el seu propi creixement i la seva reproducció, i la majoria d'ells es converteixen en metà i diòxid de carboni.
L'anàlisi científica mostra que al voltant del 90% de la matèria orgànica es converteix en biogàs. El 10% és utilitzat pels microbis microbis per al seu propi consum. La producció de biogàs a partir de materials de fermentació s'aconsegueix a través d'una sèrie de reaccions bioquímiques complexes.
Per comprendre des de la perspectiva de la generació energètica, pensem d'aquesta manera: l'essència del procés de fermentació del biogàs, és la funció metabòlica de la comunitat microbiana, a través de la reordenació de les molècules i àtoms, el contingut d'oxigen superior al 40% la biomassa (a través de la fórmula és la següent: CH1.4 O0.6) a l'oxigen, el carboni, l'hidrogen, dos elements en el procés d'enriquiment, el producte és la densitat d'energia és molt més gran que l'hidrocarbur de primeres matèries (biomassa) metà.
Atès que gairebé el 90% de la matèria orgànica es pot convertir en metà, aquest és un dels pocs processos altament eficients. El valor teòric de l'eficiència de conversió d'energia de la fermentació del biogàs supera el 65%. Aquesta és una de les raons més importants per les quals la tecnologia Recentment s'ha promocionat internacionalment.
La biomassa genera electricitat
La generació d'energia de biomassa es refereix a l'ús de matèries primeres de biomassa per substituir carbó de carbó després de la combustió per conduir les unitats de turbines de vapor de centrals tèrmiques per a la generació d'energia. El poder de la bomba és més factible principalment perquè pot utilitzar la infraestructura existent de centrals tèrmiques i redueixen substancialment la inversió total. La generació d'energia de la biomassa a la Xina es refereix principalment a la biomassa (com ara palla, recursos de residus forestals) generació d'energia enceses. Als països estrangers, les matèries primeres per a la generació d'energia de biomassa es divideixen en tres parts:
1) la biomassa es crema directament com a llenya;
2) el bio-oli obtingut a partir de biòmassa "piròlisi" es pot transportar a altres llocs o es pot cremar in situ per conduir la turbina de vapor per generar electricitat;
3) es pot cremar la síngas (hidrogen i monòxid de carboni) produïdes per la "gasificació" de biomassa per impulsar turbines per generar electricitat.
3. Producció de baix cost d'etanol cel·lulòsic
Abans de trobar alternatives efectives a la química en les pròximes dècades, un dels etanol de combustible líquid biològic és encara la primera opció, qualsevol etanol descartat com a combustible líquid en la situació actual de la idea és infantil, o almenys no és realista. L'etanol de combustible és dividit en la primera i segona generació.
La primera generació utilitza principalment el midó (gra, patata i altres aliments humans) com a matèria primera. A causa de la seguretat alimentària, els països estan canviant a l'etanol de segona generació de combustible, fet a partir de la cel·lulosa. Actualment, el major problema de l'etanol cel·lulòsic és que el cost és massa alt. El cost per t a la Xina és entre 9.000 iuans i 12.000 iuans. Hi ha tres raons per l'alt cost (excloent la fluctuació dels preus de les matèries primeres i el cost de transport de les matèries primeres):
1) cost elevat de pretractament dels materials de cel·lulosa;
2) alt cost de la cel·lulasa, fins a 2000-3500 iuans;
3) el baix contingut de sucre del hidrolitzat de cel·lulosa i el baix contingut de licors del líquid líquid fermentat condueixen a un major cost de destil·lació.
Iii. Problemes a resoldre en la utilització d'alt valor de l'energia de la biomassa
1. El control de l'eficiència de la conversió de l'energia qualsevol forma i ús de l'energia s'ha de transformar d'una forma a una altra i es perdrà part de l'energia en cada pas de transformació. Això és especialment cert per a l'energia de la biomassa. La font fonamental de l'energia de la biomassa és la captura de l'energia de la llum per part dels organismes. Per tant, un dels problemes bàsics de l'energia de la biomassa és l'eficiència de conversió.
La biomassa pot convertir-se en energia o en química. Els mètodes bàsics de transformació són dos: químics i biològics. Són químics o biològics, el nucli és el catalitzador. El catalitzador és la clau per estalviar energia i millorar l'eficiència.
Per exemple, en la producció de metà biològic, com més activa sigui la població de bacteris de metà en termes d'enzims, menys enzims utilitzen. En la producció d'etanol cel·lulòsic, la gasificació de cel·lulosa produeix síngas (una barreja d'hidrogen i monòxid de carboni) que també es basa en un catalitzador altament eficient i dedicat per convertir-lo en combustible líquid.
2. Modificació de l'estructura lignocel·lulosa i composició de components vegetals
El problema principal de l'estructura i la composició de la lignocelulòsica és com millorar el contingut de cel·lulosa i reduir el contingut de lignina. Això és especialment beneficiós per a la producció de etanol cel·lulòsic. Els canvis en el contingut relatiu tenen un efecte positiu tant en les taxes de producció de pretractament com en el de l'alcohol.
conclusió
L'explotació i la utilització de l'energia de la biomassa és un nou camp d'investigació de la interdisciplinarietat i la fusió. La indústria de l'energia de la biomassa, com a indústria emergent estratègica a la Xina, ha estat promoguda amb vigor per l'estat, caracteritzada per tecnologia intensiva, capital intensiu, treball intensiu, industrial fàbriques de cadenes i força impulsor.
