生物质能源转换技术与前景

目前，生物质能的利用占世界总能耗的14%，相当于12.57亿吨石油。在发展中国家，生物质能占总能耗的35%，相当于11.88亿吨石油。目前全世界仍有25亿人口用生物质能做饭。取暖和照明。但是生物质利用总量还不到其生产总量的1%，由此可见，生物质能的开发利用前景十分广阔。生物质能的开发利用有利于改善环境，同时可以满足我们对能源的需求。由绿色植物派生的生物质包括：城市垃圾、有机废水、粪便、林业生物质、农业废弃物、水生植物以及能源植物等。生物质能源转换技术包括生物转换、化学转换和直接燃烧三种。生物质能源转换的方式有生物质气化、生物质固化、生物质液化和生物质发电四种。生物质能有这样一些具体利用形式：沼气及其综合利用，薪炭林与节柴灶，生物质固化压块成型，生物质热解气化，生物质热解液化，生物质发酵醇类，生物质发电技术，能源植物，生物质发酵产氢。描述了沼气及其综合利用，热解气化、发酵乙醇、能源植物、压块成型、垃圾能源回收和发酵产氢等生物质能源转换技术。
现今，生物质能的利用仍然占世界总能耗的14%，相当于12.57亿吨石油。在发展中国家则更为突出，生物质能占总能耗的35%，相当于11.88亿吨石油。换句话说，目前全世界仍有25亿人用生物质做饭、取暖和照明。但生物质利用总量还不到其产生总量的1%，由此可见，生物质能的开发利用前景十分广阔。
1开发生物质能的意义及资源评价

生物质能的开发利用有利于改善我们的环境，同时可以满足我们对能源的需求。开发这一能源的意义可归纳为：①缓解和消除温室气体二氧化碳；②有效解决环境污染，恢复生态，实现可待续发展；③有效提高太阳能的转化率和固定率；④生物质能源转换利用形式多样，适宜因地制宜；⑤易于综合利用，可获得多种效益；⑥人类生存发展终将寄希望于植物。

由绿色植物派生的生物质包括①城市垃圾：工业、生活和商业垃圾，全球每年排放100亿吨；②有机废水：工业废水和生活污水，全球每年排放4500亿吨；③粪便：禽、畜粪便和人类尿，全球每年排放数百亿吨以上；④林业生物质：薪柴、落叶、树皮、树根及林业加工废弃物等；⑤农业废弃物：秸秆、果壳、果核、王米芯等；⑥水生植物：藻类、浮萍、水葫芦、水风信子等；⑦能源植物：油料作物和富含碳氢化合物的植物。

2生物质能源转换及开发利用

生物质能源转换技术包括生物转换、化学转换和直接燃烧三种。生物质能源转换的方式有生物质气化、生物质固化、生物质液化和生物质发电四种。

生物质能有如下几种具体利用形式：
①沼气及其综合利用。

②薪炭林与节柴灶。

③生物质固化压块成型。

④生物质热解气化。
⑤生物质热解液化。
⑥生物质发酵醇类。
⑦生物质发电技术。  
⑧能源植物。
⑨生物质发酵产氢。

3各类技术评价

3.1沼气及综合利用

沼气发酵是利用有机废弃物，如农作物秸秆、粪便、有机废水等转化为气体燃料。截止到1996年底，我国推广农村户用沼气池602万口，供2500万人使用；沼气工程592处，总池容33.5万立方米，供10.2万户用气；城镇生活污水净化沼气池5.2万座，总池容180.8万立方米，年产沼气2305万立方米，供2.8万多户用气；居民用气“四位一体”的沼气及综合利用模式达12万户，户均年收入4000元以上。

沼气发酵系统与农业结合十分密切，能有效促进农村经济的发展，有利于保护农村生态环境，使农业发展走可持续发展之路。

3.2生物质热解气化 |  
80年代以来，因环境、能源等问题促使进一步发展气化技术。1992年，芙国大约有1000个利用木材气化的发电厂，运行装机650万千瓦，年发电42亿千瓦时，发电成本4-6美分/千瓦时，每千瓦投资2000-3000美元。加州电力供给的40%来源于生物质发电，目前生物质动力工业在美国已成为仅次于水电的第二大可再生能源工业。

自“六五”以来，我国也开展了相应的工作，并且取得了一系列卓有成效的研究成果，非凡是山东省科学院能源研究所研制开发的秸秆生物质气化集中供气系统，在农村具有广阔的应用前景。

3.3生物质发酵乙醇

利用牛物质发酵生产燃料乙醇技术，目前具有实际应用的仅限于糖和淀粉原料的发酵工艺。如在巴西，1吨甘蔗可生产酒精65升（95%乙醇），1公顷土地的甘蔗可生产相当于28吨石油的酒精，该国车辆已普遍使用乙醇或60%酒精＋33%甲醇＋7%汽油。新西兰则利用饲料甜菜、紫苜蓿和松树生产酒精，预计2000年仅从松树中提取的能源就可满足全国运输部门的全部燃料需要。瑞典利用树汁生产乙醇，每年可获得300万吨树汁，用于生产酒精，相当于年石油消耗量的50%。澳大利亚利用桉树发酵工艺生产酒精，用于汽车燃料。美国把乙醇添加在汽油中用于汽车，全国汽油总量的70%添加有酒精，添加比例为10%酒精＋90%汽油。此外，日本、德国、加拿大、印度、印尼、菲律宾等国也非常重视酒精燃料的开发。

3.4能源植物

早在本世纪50年代，美国科学家就倡议对野生油脂植物的开发利用进行研究，其目的是从油料植物中提取碳氢化合物，分离、提取和加工成燃料油和石油替代产品。据有关资料报道，富含碳氢化合物的植物多达数千种，主要集中在：大戟科（Euphobiacaea）、蔓摩科（Asclepiadacaea）、夹竹桃科（Apocyhacaea）、桑科（Monacaea）、菊科（Compositae）、桃金娘科（Myrtacaea）、豆科（Leguminosae）等植物中。

3.5生物质压块成型

生物质压块成型是将秸秆、稻壳、锯末、木屑等有机废弃物，用机械加压的方法，使原来松散、无定型、低发热量的生物质原料压制成具有一定外形、密度较高的固体成型燃料。

生物质压块成型燃料要真正达到商品化阶段，尚存在四方面问题：机组可靠性较差、生产能力与能耗、原料粒度与水分、包装与设备配套。

3.6垃圾的能源回收

在废弃物综合利用和资源化研究中，最为突出的就是有机废弃物的能源回收。对于垃圾的能源回收，应用了如下一些技术：

①垃圾焚烧回收能源技术。

②垃圾厌氧消化技术。

③垃圾热解气化技术。

④垃圾热分解液化技术。

⑤垃圾压制燃料技术。

3.7生物质发酵产氢   
利用光合细菌制氢，所用原料为生物质、有机废水制，利用光能进行转换成氢。我国学者提出了将光合细菌与发酵细菌联合处理高浓度有机废水持续产氢的最佳代谢模式，处理效率远比甲烷发酵高，处理成本低并可回收清洁能源氢，具有广泛的应用开发价值。

楼主说的不错。生物质能确实很有前景。但是问题也不少。1个是原料的收集问题 2个是原料转化的成本问题i。...等等了

我感觉生物能源似呼还早着呢，技术好象还远远没达到实用的程度，沼气么，还好，我家就是烧的沼气，但其他的，真的没信心，矛盾太多了

同意楼上的意见，规模化是个问题

“利用光合细菌制氢，所用原料为生物质、有机废水制，利用光能进行转换成氢。我国学者提出了将光合细菌与发酵细菌联合处理高浓度有机废水持续产氢的最佳代谢模式，处理效率远比甲烷发酵高，处理成本低并可回收清洁能源氢，具有广泛的应用开发价值。”能具体介绍下吗？

这只是时间问题。矿质燃料总会用尽，发展生物能源是必然趋势。