Kad je riječ o obnovljivoj energiji, ljudi prvo razmišljaju o energiji sunca i vjetra. Danas, Kina je snažno promicala izgradnju ekološke civilizacije, a korištenje biomase potaknulo je nove mogućnosti razvoja. Energija bombe je niska razina ugljika i okoliš prijateljski, što u osnovi može promijeniti trenutnu situaciju korištenja energije i stvoriti veliko bogatstvo.
1. Procjena ukupnih resursa biomase
Resursi biomase uglavnom su podijeljeni u 5 kategorija, kao što je prikazano u tablici 1.
Tablica 1. Procjena ukupnih resursa biomase u Kini
Prva vrsta stabljika (kukuruzna stabljica, slama, slame, slame od sira, kokoši, itd.), Grah, pamučni korijen, ove vrste biomase, iako više (7-900 milijuna), ali također uzimaju u obzir slatke usjeve na poleđini, hranjenje i primjena industrijskih sirovina, itd., ostatak se može koristiti u energiji biomase i bio-baziranim kemikalijama, 310 milijuna t, što odgovara 150 milijuna tce.
Druga kategorija je šumski otpad, koji čini oko 40 milijuna t / god;
Treća vrsta stoke i izmeta peradi je bogata resursima biomase koji dosežu 500 milijuna tona suhe tvari i mogu proizvesti 220 milijardi m3 metana.
Četvrti tip je domaća kanalizacija i industrijska otpadna voda koja sadrži 25 milijuna tona čvrstog otpada.
Peta kategorija je komunalni kruti otpad koji se može koristiti za oko 100 milijuna tona.
Zajedno, ova pet vrsta čine distribuciju glavnih resursa biomase u Kini, s ukupnim iznosom od 800 do 1 milijarde tona standardnog ugljena.
Važne komponente biomase su ugljikohidrati, među kojima je prekomjerni sadržaj kisika jedna od najvećih svojstava biomase (tablica 2).
Tablica 2 bilježi biomasu (suha osnova)
Vidi iz tablice 2, proizvod fotosinteze, ugljikovi spojevi u omjeru kisika u vodi iznose čak 40%, tako da je prirodno stanje gustoće ugljikohidratnih goriva nisko, a neto toplinska učinkovitost (LHV) je samo oko 16%. Stoga, pri izradi učinkovitog korištenja resursa biomase, moraju se dati prioritet sljedeća dva broja:
1. Resursi biomase trebaju se pretvoriti u materijale s većom gustoćom energije (nazvanih procesom obogaćivanja ugljikovodika ili deoksigenacije), koji se lako prevoze i prevoze;
2. Kada se biomasa mijenja od prirodnog stanja do materijalnog oblika s visokom gustoćom energije, koraci pretvorbe i gubitak se minimiziraju.
Mogućnost korištenja visoke energije energije biomase
Trenutno, ljudski razvoj i korištenje biomase resursa tehnika ima šest glavnih kategorija, odnosno je: izravna izgaranja, anaerobna digestija (metan), fermentacija šećera (proizvodi etanol), ekstrakcija ulja i biodizela, piroliza ulje (proizvodi), rasplinjavanje (syngas) Postoje tri moguća načina za razvoj i korištenje energije biomase s visokom vrijednošću.
1. Proizvodnja biološkog metana (bioplin) ostvaruje se procesom fermentacije bioplina koji je u suštini proces metabolizma materijala i procesa pretvorbe energije mikroorganizama. U procesu razgradnje i metabolizma bioplinovi mikroorganizmi dobivaju energiju i materijale kako bi zadovoljili vlastiti rast i reprodukciju, a većina njih se pretvaraju u metan i ugljični dioksid.
Znanstvena analiza pokazuje da se oko 90% organske tvari prevodi u bioplin 10% koristi bioplin mikroba za vlastitu potrošnju. Proizvodnja bioplina iz fermentacijskih materijala zapravo se postiže nizom složenih biokemijskih reakcija.
Da bi shvatio iz perspektive proizvodnje energije, razmislite na taj način: bit procesa fermentacije bioplina je metabolička funkcija mikrobne zajednice, kroz preraspodjelu molekula i atoma, sadržaj kisika do 40% ili više od biomasa (preko formule je kako slijedi: CH1.4 O0.6) na kisik, ugljik, vodik, dva elementa u procesu obogaćivanja, proizvod je gustoća energije je mnogo veća od polaznih sirovina (biomasa) ugljikovodika - metan.
Budući da se gotovo 90 posto organske tvari može pretvoriti u metan, ovo je jedan od rijetkih vrlo učinkovitih procesa. Teoretska vrijednost učinkovitosti konverzije energije fermentacije bioplina je preko 65%. To je jedan od najvažnijih razloga zašto tehnologija nedavno je promaknut na međunarodnoj razini.
Biomasa generira električnu energiju
Proizvodnja električne energije biomase odnosi se na korištenje sirovina biomase za zamjenu ugljika ugljena nakon izgaranja za pogon parne turbinske jedinice termoelektrana za proizvodnju električne energije. Snaga bombe je više izvediva uglavnom zbog toga što može iskoristiti postojeću infrastrukturu termoelektrana i smanjenje ukupne investicije uglavnom. Izolacija biomase u Kini uglavnom se odnosi na biomase (kao što su slama, resursi za šumski resursi) koji gori proizvodnju električne energije. U stranim zemljama sirovine za proizvodnju energije iz biomase dijele se na tri dijela:
1) biomasa gori izravno poput drva za ogrjev;
2) biološko ulje dobiveno biomase "pirolizom" može se prevesti na druga mjesta ili se može spaliti na licu mjesta kako bi se parna turbina dovela do proizvodnje električne energije;
3) singama (vodik i ugljični monoksid) proizvedene "plinifikacijom" biomase može se spaliti za pogon turbina za proizvodnju električne energije.
3. Niska proizvodnja celuloznog etanola
Prije pronalaženja učinkovite alternative kemijskoj tvari u narednim desetljećima, još uvijek je jedan od bioloških tekućih goriva u etanolu, svaki odbačeni etanol kao tekuća goriva u trenutnoj situaciji ideje je djetinjasto, ili barem nije realno. Etanol goriva je podijeljen u prvu i drugu generaciju.
Prva generacija uglavnom koristi škrob (zrno, krumpir i druga ljudska hrana) kao sirovine. Zbog sigurnosti hrane, zemlje se sada prebacuju na drugi etanol generacije goriva, koji je izrađen od celuloze. Trenutno, najveći problem celuloznog etanola je da je trošak previsok. Trošak po t u Kini je između 9.000 juana i 12.000 juana. Postoje tri razloga zbog visokih troškova (isključujući fluktuaciju cijena sirovina i transportni trošak sirovina):
1) visoki troškovi predobrade celuloznih materijala;
2) visoke cijene celulaze, do 2000-3500 juana;
3) sadržaj niskog sadržaja šećera celuloznog hidrolizata i niskog sadržaja tekućine fermentiranog tekućeg maziva dovodi do povećane cijene destilacije.
Iii. Problemi koje treba riješiti u visokoj upotrebi energije biomase
1. Kontrola učinkovitosti pretvorbe energije u bilo kojem obliku i korištenju energije mora se transformirati iz jednog oblika u drugi, a dio energije će se izgubiti u svakom koraku transformacije. To se posebno odnosi na energiju biomase. Temeljni izvor energije biomase je hvatanje svjetlosne energije organizama. Dakle, jedan od osnovnih problema energije biomase je učinkovitost pretvorbe.
Biomasa se može pretvoriti u energiju ili kemikalije. Osnovne metode transformacije su dvije: kemijske i biološke. Bez obzira na kemijsku ili biološku, jezgra je katalizator. Katalizator je ključ za uštedu energije i poboljšanje učinkovitosti.
Na primjer, kod proizvodnje biološkog metana, aktivnija populacija metanskog bakterija je u smislu enzima, manje enzima koje koriste. U proizvodnji celuloznog etanola, rasplinjavanje celuloze proizvodi singasu (mješavinu vodika i ugljičnog monoksida) koje također se oslanja na vrlo učinkovit i posvećen katalizator pretvoriti u tekuće gorivo.
2. Modifikacija biljne lignocelulozne strukture i sastavine sastojaka
Temeljni problem strukture i sastava lignoceluloze je kako poboljšati sadržaj celuloze i smanjiti sadržaj lignina. Ovo je osobito korisno za proizvodnju celuloznih etanola. Promjene u relativnom sadržaju imaju pozitivan učinak na obje predobrade i stope proizvodnje alkohola.
zaključak
Eksploatacija i korištenje energije biomase je novo istraživačko područje interdisciplinarne i fuzije. Energetska industrija biomase, kao strateška industrija u Kini, snažno je promovira država, koju karakterizira intenzivna tehnologija, intenzivni kapital, intenzivni rad, industrijski lančane tvornice i snažnu pokretnu silu.
