- 前言
1.1．背景
能源是经济增长与社会发展的重要物质基础。但化石燃料消耗的日益增加及其不可再生性一方面将造成严峻的能源短缺问题,另一方面带来环境污染和气候变化问题,这都将严重威胁到社会的发展与进步。为此,世界各国都在努力优化能源结构,开发利用可再生能源,提出了可再生能源的发展目标,提高可再生能源和新能源的占比[1]。
1.2．生物质与生物质能源
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质能源是绿色植物通过叶绿素将太阳能积蓄在生物质内的能量形式,可以转化为气、液、固3种能源形态,是一种理想的可再生能源和绿色能源[2]。目前世界上的生物质源消耗总量仅次于煤炭、石油和天然气[3]。生物质能源的应用领域十分广泛,能实现化石燃料的替代转换,这是其它可再生能源所不能比拟的。生物质作为燃料,相比煤、石油等化石燃料,SO2和NOx 排放更低,重金属和其它有毒物质的含量也相对较少,所以更加环保。特别是生物质通过光合作用从环境中固定的CO2能与燃烧排放出的CO2相互抵消,在碳总量上实现了零排放,对实现低碳经济、减排环保都有极大的贡献[4]。因此,在碳排放控制日益严格的大背景下,生物质能源在未来世界能源结构中的占比将有很大的上升空间。
- 生物质能源利用技术
2.1．生物质热解
生物质热解技术是目前生物质能源化利用的重要技术之一。在高温条件下，生物质热解产生的粗燃气主要由小分子气体和焦油组成，在进行后续利用之前需对其进行净化与重整，以提高产气品质。
2.2．生物质气化
生物质气化属于非常复杂的热化学反应过程，通常需要在O2、水蒸汽或CO2等气化剂存在下进行，产物一般称为合成气，主要含有H2、CO等可燃气体以及H2O和CO2等，通常分为干燥、热解、氧化和还原4个重叠过程。生物质气化整体是吸热过程，反应发生所必需能量可以由生物质氧化自放热或外部能源提供[5]。
2.3．生物乙醇
生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。它可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。
