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　　摘要:生物质能源是可再生能源的组成局部。生物质能源的开发利用为能源和生态问题的解决供给了一条的思路。为此,对近年来国内外生物质能源利用技术的实际应用前景和最近的争论进展进展了综述。

　　随着社会经济的飞速进展,人类对能源的需求趋势也随之转变。生物质能源因其具有资源丰富、可再生、低污染等优点,使得其在人类生活和社会活动中的价值不断提高。据报道,生物质能已上升为仅次于化石能源煤、石油和自然气之后的第4位能源,占世界一次能源消耗的14%。与传统的直接燃烧方式相比,现代生物质能源的利用更多的是借助热化学、生物化学等手段,通过一系列先进的转换技术,生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料,为人类生产、生活供给电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产品。目前,生物质能作为一种可再生的低碳能源,具有巨大的进展潜力。针对现代生物质能源利用技术的开发和争论,对替代或局部替代化石能源,保护生态环境,实现再生资源的合理利用及人类社会的可持续进展意义重大。

　　生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括全部的动植物和微生物以及农林废弃物和城市固体有机垃圾等。生物质的硫含量、氮含量低,燃烧过程

　　轻温室效应和环境污染。生物质能是以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。地球上的植物每年通过光合作用合成大约1400~1800Gt的干生物质,其中蕴含的能量可达目前全球每年总能耗的10倍,在世界能耗中生物质能约占14%,在不兴旺地区占60%以上。全世界约20亿人90%以上的生活能源是生物质能。,其中有约可用于发电和供热,占总量的76%。目前全球生物质能消费量仅次于煤、石油、自然气,居第四位。

　　生物质能具有很多优点:①生物质能资源分布格外广泛,远比石油丰富,且可不断再生;②从生物质能资源中提取或转化得到的能源载体更具有市场竞争

　　力;③开发生物质能源资源,可以促进经济进展,提高就业时机;具有经济与社会双重效益;④在贫瘠或被侵蚀的土地上种植能源作物或植被,可以改进土壤、改善生态环境、提高土地的利用程度;⑤城市内燃机车辆使用从生物质资源提取或生产出的甲醇、液态氢,利于环境保护。生物质能的开发和应用越来越受重视,其资源丰富、应用广泛且可持续利用,可转化为常规的固态、液态和气态的燃料或其他化学品。

　　我国能源资源总量较为丰富,但人均占有量低,人均煤炭、%、%%。近年来,随着我国经济社会的快速进展,能源需求持续增长,供求冲突日益突出。2023年我国一次能源生产总量为标准煤,能源消费总量到达亿t标准煤;石油净进口量亿t,对外依存度超过40%。有关专家测算,假设充分利用我国目前的农业生物质能资源,可增5亿t左右标准煤,约占全国一次能源生产总量的24%。乐观进展农业生物质能产业,对缓解化石能源供给紧急局面、优化能源构造、保障国家能源安全、建立稳定的能源供给体系具有重大意义。因此,我国生物质能的开发已被列入国家能源进展战略规划中。

　　我国在“中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与进展白皮书”中明确指出:中国要实现经济快速进展,就必需把开发利用能源和可再生资源放到国家能源进展战略的优先地位,加强对生物质能的开发利用,尽快利用以生物质生产清洁液体燃料的技术。假设能推广“能源农业、能源林业、能源工业”一体化进展模式来进展生物质能产业,使2023年的生物质资源总量到达15亿吨标准煤,并将其中50%的资源用于生产液体燃料,届时可为我国石油市场供给2亿t液体燃料。生物质能在我国可持续进展战略中具有重要地位,主要表现在以下几个方面:①.以技术转化生物质的能源利用方式,可大幅度提高农村能源利用效率。②.因地制宜地利用当地生物质能资源〔秸秆、薪柴、谷壳和木屑等〕,建立分散、独立的离网电站或并网电站,可以弥补我国电力供给的缺口〔我国每年人均用电不到1000KW•h,只用韩国的1/5左右,而人均生活用电更低,只有110KW•h左右,拥有宽阔的市场前景。③.生物质的能源利用可根本解决我国农村普遍存在的而又始终无法根治的“秸秆问题”,防止作物秸秆成为废弃物被遗弃在田间地头,甚至就地燃烧,并影响高速大路、航空交通和人民生活。

　　可消纳各种有机废弃物,消退其对环境放入负面影响,推动农村和城镇的现代化建设;而且,由于能源农业和能源林业的大规模进展,将有效地绿化荒山野岭,减轻土壤侵蚀和水土流失,治理沙漠,保护生物多样性,促进生态的良性循环。同时,现代生物质能一体化系统的建设将促进现代种植业的进展,成为农村的经济增长点,增加农民就业时机,改善生活环境,提高农村居民收入,振兴农村经济。

　　依据不同的工艺特征,原料压缩成型工艺分类不同:在是否添加粘结剂上可分为加粘结剂和不加粘结剂的成型工艺;在原料加温方式上可分为常温成型、热压成型和炭化成型;在原料是否预处理上分为干压成型与湿压成型。就目前而言,使用比较广泛的压缩成型工艺为炭化成型、冷压(湿压)成型和热压成型。

　　近年来,我国围绕生物质固化成型技术的争论和设备的开发不断深入,取得了肯定的争论进展。吴云玉等通过建立生物质固化成型的微观接触几何模型推导猎取了压辊压力与生物质颗粒外表斜角直接的数学关系,并建立了生物质固化成型的分子电化学微观机理,说明白固化成型燃料燃烧点低的缘由。陈晓青等通过试验争论了生物质热压成型制品外表裂纹形成的影响因素,结果说明,裂纹的形成与力学、原料的微观组织及环境介质(含水率或温度等)均有关挤压中材料屈服强度后的塑性流淌过程产生的剪应力是裂纹形成的根本缘由。侯振东等以玉米秸秆为原料,争论了秸秆固化成型工艺中成型压力、温度及含水率对成型块品质的影响,选取成型压力为60~90MPa,加热温度为75~100℃,物料含水率在8%~12%的工艺条件,生产出性能优良便于储运的成型块。生物质固化成型技术应用范围广,但作为能源转化的途径,目前仍有一些关键技术问题难以解决,如物料压缩时螺杆的使用寿命、成型燃料的密度及碳化技术等。

　　厌氧发酵可分为干式厌氧发酵和湿式厌氧发酵。相比于湿发酵,干发酵技术具有节约发酵用水、节约治理沼气池所需工时、池容产气率较高等优点,成为秸秆类生物质进展资源化利用的主要途径。目前对厌氧发酵技术的争论主要集中在规模的扩大化及厌氧发酵产气量的提高上。在对生物质秸秆进展厌氧发酵过程中,由于其中含有木质素与纤维素和半纤维素混杂交联,使纤维素及其他易分解物质难以被微生物分解,降低了产气量,因此,秸秆厌氧发酵的预处理也是争论的一个重要内容。杨玉楠等进展了利用白腐菌对秸秆生物预处理后发酵产甲烷试验,结果说明,与发酵时间在45~90d,转化率在50%左右的传统秸秆厌氧发酵相比,经过白腐菌室温下20d预处理后的秸秆,发酵15d甲烷产量已相对稳定,%,连续发酵至30d后,%。大大缩短了发酵周期,提高了甲烷转化率。孙辰等承受6%的NaOH对稻草秸秆进展化学预处理,争论了其在厌氧发酵过程中厌氧消化效率、产气量及COD的去除状况。结果说明,与未经NaOH预处理相比,经过NaOH化学预处理后的稻草秸秆在厌氧消化效率和产气量上有了显著提高,最大日产气量、%、%、4872%。

　　乙醇发酵是以糖类(甘蔗、甜菜等)、淀粉(玉米、谷类等)、木质纤维(秸秆、蔗渣等)等生物质为原料,利用微生物发酵制成生物燃料乙醇。燃料乙醇可依据乙醇添加比例的凹凸分为替代燃料和燃料添加剂两种类型。

　　依据当前国情要求,我国的燃料乙醇生产逐步走向“非粮化”的进展道路,燃料乙醇产量呈几何级数增长。目前,国内最大的燃料乙醇生产商中粮集团启动建设的年产500t的纤维素乙醇试验装置,纤维素转化率超过了90%、半纤维素转化率超过95%、糖转化率超过85%等,其多项关键技术指标在行业内均处于领先地位,已接近国际先进水平。国内争论者主要是开展针对木质纤维素乙醇发酵的试验争论。路鹏等提出了削减预处理发酵抑制物和综合利用混合糖类进展发酵的两大关键点,并承受转变预处理方法,提高发酵菌种对混合糖底物的利用力量和产乙酸力量,来提高乙酸的转化率。丁文武等承受硅橡胶膜渗透汽化别离与酵母细胞固定床耦合构成的连续发酵系统,实现酵母细菌固定化与产物乙醇的原位

　　生物质的热解气化技术主要利用秸秆、锯沫等农林废弃物,在气化反响器中高温缺氧条件下,发生热解气化反响,生成含一氧化碳、氢气和低分子烃类的可燃气体。

　　近年来,该领域的争论方向正逐步拓宽,其中生物质燃气焦油裂解、生物制氢、生物质合成气制备等技术成为争论重点之一,我国的争论者也开展了大量试验争论。孙云娟等以木屑为原料,争论了不同产地白云石催化作用下的焦油裂解过程,分析了裂解温度、催化类型和反响停留时间等对焦油转化效果和热解可燃气的影响。结果说明,裂解温度越高,停留时间越长时焦油的裂解效果越好,且不同催化剂的裂解效果有明显差异,白云石煅烧处理后的比外表积是打算裂解效果优劣的最重要因素。王铁军等就承受空气-水蒸汽气化生物质制备富氢燃气,结合沼气重整富氢燃气的工艺过程,调整合成气化学当量比,并以制备的生物气合成气一步合成二甲醚,(DME/生物质)。同时,国内的一些争论机构和高校等还开展了生物质气化合成液体燃料等技术方面的争论工作,并取得了肯定成果。如山东科技大学成功研发了垃圾分级热解气化技术,让城市生活垃圾在复原性气氛下发生反响,防止二噁英的生产,很好地解决了二次污染问题,运行过程中所生成的气体含有大量甲烷、一氧化碳和氢气等可燃气,可用于工业燃气。

　　生物质能资源丰富,假设能充分利用,不仅能够削减环境污染,而且还是解决将来面临能源危机的必由之路。目前,世界各国越来越重视对生物质能源的争论,乐观实行相应的经济支持和政策扶持的方法加大对生物质能转化利用技术的投入。生物质能源产品因其性能优势,使得技术开发有着宽阔的应用空间。随着气化、制油、制氢等争论在技术上的不断突破,产出更为清洁价廉的能源,这对于能源的有效利用和可持续进展都具有重要意义。

　　赵邵松,刘禹,[J].林木机械与木工设备,2023,40(4):10-14.

　　效益分析[J].安徽农业科学,2023,40(14):8284-8286,8306

　　马君,马兴元,[J].安徽农业科学,2023,40(4):2202-2206.

　　田水泉,张立科,[J].安徽农业科学,2023,39(3):1645-1648,1650.

　　马春红,李运朝,[J].河北农业科学,2023,15(3):117-121.