生物能源技术-1generaltalkingofbioenergy1.ppt

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1、生物能源技术-1generaltalkingofbioenergy1 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望生物能源概论生物能源概论第一第一章章能源问题能源问题能源问题能源问题1973年，世界第一次能源危机。能源紧张已经是全球面临的关键性难题之一，解决能源危机关系到全球经济的可持续发展。第一第一节节 能源概况能源概况化石燃料，化石燃料，有限能源有限能源（枯竭）（枯竭）能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源。能源的概念能源的概念能源的概念能源的概念 科学

2、技术百科全书 确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。能源的分类能源的分类能源的分类能源的分类新能源的利用新能源的利用新能源的利用新能源的利用1、为了避免矿物燃料枯竭后造成的、为了避免矿物燃料枯竭后造成的 ，和减轻，和减轻 ，科学家一直在寻找新能源。，科学家一直在寻找新能源。2、现在已经开发利用的新能源主要有、现在已经开发利用的新能源主要有 、。能源危机能源危机环境污染环境污染核能核能太阳能太阳能风能风能生物能生物能解决能源危机的有效途径解决能源危机的有效途径解决能源危机的有效途径解决能源危机的有效途径n节能和提高能量利用效率。n开发和使用新技术。n使用更多的可再生能

3、源。n提高使用清洁能源。n改变能源转换途径。第二节第二节 生物能源概况生物能源概况生物能源是指利用生物质为原料生产的能源。包括生物燃料乙醇、生物柴油、生物氢气、生物沼气及生物气化和液化等产生的能源产品。生物能源的定义 n钻木取火、伐薪烧炭 n第一代生物能源 n第二代生物能源 生物能源的发展历史生物能源的发展历史生物能源的发展历史生物能源的发展历史 生物能源的地位与作用生物能源的地位与作用生物能源的地位与作用生物能源的地位与作用 生物能源是人类赖以生存的重要能源，居于世界能源消费的第四位。生物能源是一种可再生的清洁能源，将来会成为支柱能源之一。世界生物能源消费：约15。垃圾堆各类植物 生物质与生

4、物质能生物质与生物质能生物质与生物质能生物质与生物质能 是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物能再生的物质。它是由有生命的组织及其衍生物和与生物转化有关的物质构成的集合，是由光合作用产生的有机物。广义上讲，生物质是各种生命体产生或构成生命体的有机质的总称，生物质所蕴涵的能量称为生物质能。生物质的分类生物质的分类生物质的分类生物质的分类a)城市垃圾b)有机废水c)粪便d)林业生物质 e)农业废弃物f)水生植物g)能源植物 生物质能生物质能生物质能生物质能 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。其化学反应式：

5、6CO2+6H2O 6O2+C6H12O6+1840kJ/mol生物质能的优点生物质能的优点生物质能的优点生物质能的优点a)可再生性b)低污染性c)广泛分布性 d)生物质燃料总量十分丰富。国外生物能源的开发利用国外生物能源的开发利用国外生物能源的开发利用国外生物能源的开发利用日本的阳光计划。印度的绿色能源工程。巴西的酒精能源计划。n50年代推广沼气。n本世纪初发展燃料乙醇。n2005年，中华人民共和国可再生能源法通过。n2006年至今，投入生物质能源产业开发。n速度慢，规模小；成本高！n“不与民争粮、不与粮争地”中国生物能源的开发利用中国生物能源的开发利用中国生物能源的开发利用中国生物能源的开

6、发利用n生物能源具有清洁、来源广泛及可再生等优点，成为最有希望的石油替代能源之一。面对日益严峻的能源形势，世界各国在调整本国能源发展战略中，把高效利用生物能源摆在技术开发的重要地位，作为能源利用中的重要课题立项。n尽管从我国或全世界看，生物能源的开发利用都处于刚起步阶段，生物能源在整个能源结构中所占的比重还很小。但是，生物能源的发展潜力不可估量。生物质能源前景广阔生物质能源前景广阔生物质能源前景广阔生物质能源前景广阔 当代新能源发展趋势当代新能源发展趋势当代新能源发展趋势当代新能源发展趋势 目前，巴西每年用甘蔗生产的燃料乙醇产量达1400万吨，成为世界上第一个不销售纯汽油的国家。氢是最理想的载

7、能体，它在燃烧时只生成水，不产生任何污染物。氢气与传统的能源物质相比，还具有能量密度高，热转化效率高，输送成本低等诸多突出优点。所以，氢作为一种极为理想的“绿色能源”，其发展前景是十分光明的。1.1.生物柴油生物柴油2.2.生物乙醇生物乙醇3.3.生物沼气生物沼气4.4.生物制氢生物制氢第三节第三节 生物能源的主要技术生物能源的主要技术生物柴油生物柴油n生物柴油是利用生物酶将植物油或其他油脂分解后得到的液体燃料，作为柴油的替代品更加环保。n生物柴油所遇到的问题是作为原料的植物油成本较高。最近，科学家发现，一些微生物也能合成油脂，这也许可以为克服生物柴油的原料问题起到重要作用。生物乙醇生物乙醇n

8、燃料乙醇是目前世界上生产规模最大的生物能源。以一定的比例掺入汽油可作为汽车的燃料，不但能替代部分汽油，而且排放的尾气更清洁。n我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇，目前产量居世界第三。生物沼气生物沼气n沼气是微生物发酵秸秆、禽畜粪等有机物产生的混合气体，主要成分是可燃的甲烷。生产沼气的设备简单，方法简易，适合在农村推广使用。我国已有许多地方的农村和畜牧场使用了沼气。n沼气的推广使用节约了资源，保护了环境，也提高了农民的生活质量。目前，沼气的规模化生产需要解决的是设备及提高甲烷含量等技术问题。生物制氢生物制氢n氢气的燃烧产物只有水

9、，因此氢气是最清洁的能源。氢气可以利用生物质通过微生物发酵得到，这一过程被称为生物制氢。n目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物，哈工大生物制氢技术领先世界（厌氧活性污泥为产氢菌种的发酵法生物制氢技术）。研究进展研究进展n目前生物能源的研究主要集中于基础或应用的技术性研究1.生物能源在能源体系中处于何种地位？生物能源在能源体系中处于何种地位？2.生物能源技术主要有哪几大类？生物能源技术主要有哪几大类？思考题思考题思考题思考题生物能源概论（1）生物柴油（2）生物乙醇（2）生物沼气（2）生物制氢（3）生物能源与环保问题的探讨（1）复习考试（1）课程安排课程安排生物柴油技术生物柴油技术第二章第二章referencesreferences