为什么要发展生物质能?未来如何更好的利用生物质能?
【摘要】生物质能是人类赖以生存和发展的重要能源,文章通过对生物质能的定义,优势特点,我国在生物质能方面的发展意义,发展现状等来回
【摘要】生物质能是人类赖以生存和发展的重要能源,文章通过对生物质能的定义,优势特点,我国在生物质能方面的发展意义,发展现状等来回答“为什么要发展生物质能?未来如何更好的利用生质能?“这两个问题。【关键词】 生物质 生物质能 开发利用
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,其中包括所有的动植物和微生物,光合作用利用空气中的二氧化碳和土壤中的水,将吸收的太阳能转化为碳水化合物和氧气。那什么是生物质能呢?从广义层面讲,生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的一种能量形式,是一种以生物质为载体的能量。其直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,也是现存唯一一种可再生的碳源。而从狭义层面来讲,生物质能则是指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化而成的能源。
依据来源的不同,我们可以将生物质能分为林业废弃物,农业废弃物,畜禽粪便,城市固体废物及生活污水和工业有机废水等几类。总之,生物质能不仅储量丰富,而且可以再生,并且生物质能与矿物质燃料相比更为清洁,是未来世界理想的清洁能源。
想要探讨为什么要发展生物质能,就要先弄清楚生物质能的几大特点。生物质能的突出特点有以下几点:一是生物质能具有大量性和普遍性。生物质是一种到处都有的,普遍而廉价的能源,取材容易,生产过程简单,利用形式多样;二是生物质能是一种理想的可再生能源,可保证能源的永续利用。生物质能由于是通过植物的光合作用,所以可以再生。它与风能,太阳能等同属于可再生资源,只要太阳辐射能存在,生物质能就永远不会枯竭。除此之外,在可再生能源中,生物质能是唯一一种可以储存与运输的能源,这给其加工,转换与连续使用都带来了一定的方便;三是生物质能的清洁性。与矿物能源相比,生物质能在燃用过程中,对环境污染小,甚至在科学合理使用的情况下,生物质能不但不会污染环境,而且还有益于环境。其对改善大气酸雨环境,减少大气中二氧化碳含量,从而减轻温室效应,都有着极大的好处;四是生物质挥发组分高碳活性高易燃,在约400摄氏度左右的温度下,就可以释放出大部分挥发组分。
在化石能源逐渐枯竭,可持续发展,保护环境和循环经济逐渐被认可的当今社会,世界的目光逐渐聚焦到了可再生能源上,尤其是在生物质能源上,生物质能有着上述四大优势特点,且发展生物质能有着重要的意义。
就以我国为例,我国是农业大国,每年大约有7亿吨以上的秸秆,其中田间焚烧达1.5亿吨。且在作物收获的季节,焚烧秸秆现象层出不穷,很容易造成资源浪费、空气污染等乱象。而利用秸秆等农林废弃物生产出的生物质成型燃料可替代煤炭用于生物质锅炉燃料,不但能够有效降低二氧化氮的排放量,且具有良好的经济效益。因此在我国,发展生物质能能够有效的降低能源消耗,改善能源利用结构,节约大量的煤炭资源,甚至可以有效解决居民生活燃料的来源问题,节约天然气,解决部分用电量。除此之外,农业生产中的秸秆、农业加工剩余、禽畜粪便、薪柴以及林业加工剩余都可以作为生物质固体成型燃料、沼气以及生物质发电的原料;工业生产有机废水、废渣也可以进行工业沼气和生物质气化发电。发展生物质能有效促进工农业生产中的废弃物再利用,它则是发展循环经济的重要组成部分。再进一步来看,发展生物质能一定程度上能够有效降低温室气体的排放,利用农作物秸秆生产生物质成型燃料、禽畜粪便生产沼气、工业有机废水及其他废弃物生产工业沼气与发电,避免了秸秆焚烧产生的空气污染、病菌的传播、饮用水和城市固体废弃物污染等一系列问题,改善了人们的居住环境,在一定程度上抑制了病菌的传播,有效的改善人们的居住环境,从而保障了人民群众的身体健康。
生物质能数量巨大,但目前人类将其作为能源的利用量还不到其总量的1%,随着人类对生物质能的重视以及研究开发的逐步深入,相信生物质能在未来一定会有很好的发展前景。“未来如何更好的利用生物质能?”这是我们弄明白为什么要发展生物质能之后,面临的一个重要问题。
在生物质能利用发展方面,在政府的大力支持与相关政策推动下,我国生物质能产业已经取得了较好的发展,沼气技术,生物质固化技术,生物质高效燃烧技术,生物汽化技术等都有了一定的建树,但在技术研发与资源利用率上仍有很大发展空间 ,具体表现如下:我国早期的生物质利用主要集中在沼气利用上,近年逐渐重视气化技术的开发应用,也取得了一定突破,但其他技术开展却非常缓慢,尚需加大发展力度;由于资源分散,收集手段落后,我国的生物质能利用工程的规模很小;在生物质能方面,我国科研方面的投入过少,使得研究技术含量低,最终未能解决一些关键技术,给长期应用带来了严重问题;沼气发电与气化发电效率较低,相应的二次污染问题没有彻底解决,导致许多工程系统常处于维修或故障的状态,从而降低了系统运行强度和效率;在现行能源价格条件下,生物质能源产品缺乏市场竞争能力;存在技术标准不规范,市场管理混乱等问题,甚至会带来安全问题,这给今后开展生物质利用工作带来很大的负面影响。
未来,为了更好的利用生物质能,以上问题亟待解决,因此,我们应该寻求有效的方法,去一步一步的解决以上问题:不局限于单一技术,加大各种技术的开发力度,广泛利用各种技术,想方设法将资源集中在一起,形成规模效益,加大科研方向上的投入,努力解决关键技术,从而去发展出一些更具市场竞争力的生物质能源产品,在生物质能利用工程开发上形成统一规范的技术标准,大家整顿市场管理……依据国内外目前生物质能状况和技术发展水平来看,结合我国现有研究开发技术水平和实际情况,生物质能利用的发展趋势有能源植物的开发,有效接燃烧技术和设备的开发,生物质气化和发电和液化技术这几个方面,所以,未来我们可以在这几个方面加大投入,下大功夫进行研究,相信这些方面会对生物质能的开发利用有着极大的促进作用,从而让我们能够更好的去利用生物质能,造福人类。
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