生物能源包括什么(什么是生物质能源?)
1. 什么是生物质能源?
指由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,通过生物链转化为地球生物物质形态,经过加工为社会生活提供原料的能源。
物质颗粒燃料是以木屑、竹屑、树枝等为原料,经过专业机械、特殊工艺,无任何化学添加剂,高压低温压缩成型的颗粒燃料。
生物质颗粒燃料发热量高,清洁无污染,是替代化石能源的高科技环保产品。
2. 什么是能源农业?
能源农业是国家新提出的产业概念,主要指以开发生物质能为目的的种植业。地球每年生产1000亿~1250亿吨干生物质;海洋年生产500亿吨干生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,能源农业将得到大力发展。
3. 生物能源具有哪些作用?
生物能源,又称绿色能源,它是指从生物质中得到的能源,是人类最早利用的能源。生物能源是由太阳能转化而来的,只要有太阳,生物能源就会取之不尽。
其通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质,生物能的在使用过程中又生成二氧化碳和水,形成一个物质的循环过程,从理论上看二氧化碳的净排放其实为零。生物能源是一种可再生的绿色环保能源,是可以不断开发和使用的生物能源,其符合可持续科学发展观和循环经济的理念。
因此,利用高科技技术手段开发生物能源,已成为当今世界发达国家在能源战略方面的重要部分。
生物能一直与太阳能、风能、水能以及地热能等一起作为新能源的代表,现在它受关注的程度却直线上升。
据科学家们提供的资料显示,全球每年由光合作用产生的生物质为1440亿吨~11800亿吨。
从理论上讲,在自然光照的条件下,太阳光能转化率为18.7%~28%,而目前世界上最好的光电池的能量转换效率只有10%~18%,有此可以看出,生物能挖掘的潜力还非常大。
而对于风能和太阳能来讲,它们都还存在一定的技术问题和成本问题,所以普及推广相当不易。
目前,由于全球油价高走,因此各国都在努力开发可再生的替代能源,其中乙醇是最被看好的能源之一。乙醇的近期市场是用于车辆的燃料,由于乙醇无污染、可再生,又比石油价格低廉,因此乙醇将顺理成章地进入以石化为基础原料的领域。
同时,乙醇还可以广泛适用于食品、饮料、医药、香精、香料等加工领域,是一种优良的日用化工基本原料。由于人类对乙醇的需求量日益增加,而乙醇的主要原料是以玉米、小麦等为主的粮食作物,如果长此下去的话,将对人类的温饱问题带来一定的威胁,所以这时,“非粮”乙醇被推上了科技前沿,人类将迎来非粮生物能源的新时代。目前,广西已成为中国首个推广使用非粮原料生产乙醇汽油的省份,使用的乙醇燃料是以非粮作物木薯为原料生产的。
这标志着中国生物能源的发展向前迈出了坚实的一步,今后中国将逐步走向“非粮化”。
生物质可以很好的把太阳能吸收和储存起来。
太阳能照射到地球上后,其能量一部分转化为热能,一部分则被植物所吸收,转化为了生物质能。
由于转化为热能的太阳能能量密度非常低,从而不容易被人类所收集,只有利用很少的一部分,其他大部分就储存于大气和地球中的其他物质中;生物质在光合作用下,能够把太阳能收集起来,储存在有机物中,这些能量就是人类发展所需能源的源泉和基础。
基于这种独特的形成过程,生物质能既不同于常规的矿物能源,又有别于其他的新能源,从而具有两者的特点和优势,成为了人类最主要的可再生能源之一。
研究人员还指出,随着以基因技术为代表的现代科技的推广和应用,以纤维质为原料生产乙醇正在逐步成为现实。
纤维质可以说是地球上资源储存量最为丰富的可再生资源,它主要包括草、红薯、甘蔗、土豆等不与口粮争地、争水的高产、高糖或耐旱、耐碱经济作物,还包括秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、果壳林业边脚余料和城乡固体垃圾,这些原料可谓是取之不尽,用之不竭的资源。
据科学家测算,中国每年只要把农作物秸秆资源的一半转化为乙醇,就将超过中国每年汽油消耗量的1.2倍以上。
因此,专家指出,只有用纤维质作为乙醇的生产原料,才能满足于人类在未来石油时代对液体能源的大量需求。21世纪是科学技术迅速发展的新世纪,可持续发展也是当前经济发展的趋势所在。
面对化石能源的枯竭和环境的污染,生物能源的开发和利用为经济的可持续发展带来了光明。生物能源作为可再生、非常环保的新能源,具有无法超越的优越性,必将推动21世纪的经济发展和环境保护工作更上新台阶。
4. 12种能源是什么?
石油:石油是一种粘稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。是地质勘探的主要对象之一。
天然气:是指天然蕴藏在地层中的烃类和非烃类气体的混合物。天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等,也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。
页岩气:页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩或高碳泥页岩中由于有机质吸附作用或岩石中存在着裂缝和基质孔隙,使之储集和保存了一定具商业价值的生物成因、热解成因及二者混合成因的天然气。
油页岩:(又称油母页岩)是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩。它和煤的主要区别是灰分超过40%,与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。油页岩属于非常规油气资源,以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。
油砂(Oil sand):亦称“焦油砂”、“重油砂”或“沥青砂”。外观似黑色糖蜜,其开采方法与传统石油开采截然不同。简单地说,油砂开采是“挖掘”石油,而不是“抽取”石油。已露出或近地表的重质残余石油浸染的砂岩,系沥青基原油在运移过程中失掉轻质组分后的产物。砂岩多为淡水及半咸水相。有时也指浸渍轻馏分部分逸出后的一种天然石油的砂或砂岩。可用以提炼重油和沥青。
煤:煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一,进入二十一世纪以来,虽然煤炭的价值大不如从前,但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一,煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会,煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
石煤:石煤(stone-like coal)是一种含碳少、低热值的燃料,也是一种低品位的多金属共生矿。石煤由4亿至5亿年前地质时期的菌藻类等生物遗体,在浅海环境下经腐泥化作用和煤化作用转变而成。含碳量较高的优质石煤呈黑色,具有半亮光泽,杂质少;含碳量较少的石煤,呈偏灰色,暗淡无光,夹杂有较多的黄铁矿、石英脉和磷、钙质结核。石煤的发热量不高,一般在800大卡/千克左右,是一种低热值燃料。
煤层气:是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。俗称“瓦斯”,热值是通用煤的2-5倍,1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可以与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净。
天然沥青:天然沥青是石油在自然界长期受地壳挤压并与空气、水接触逐渐变化而形成的,以天然形态存在的石油沥青,其中常混有一定比例的矿物质。按形成的环境可分为岩沥青、湖沥青、海底沥青等。铀:铀(Uranium)是原子序数为92的元素,其元素符号是U,是自然界中能够找到的最重元素。在自然界中存在三种同位素,均带有放射性,拥有非常长的半衰期(数十万年~45亿年)。此外还有12种人工同位素(226U~240U)。铀在1789年由马丁·海因里希·克拉普罗特(Martin Heinrich Klaproth)发现。铀化合物早期用于瓷器的着色,在核裂变现象被发现后用作为核燃料。
钍:钍是一种放射性金属元素,带钢灰色光泽,质地柔软,化学性质较活泼。钍以化合物的形式存在于矿物内(例如独居石和钍石),通常与稀土金属连系在一起,天然存在钍的是质量数为232的钍同位素。钍经过中子轰击,可得铀-233,因此它是潜在的核燃料。钍广泛分布在地壳中,是一种前景十分可观的能源材料。
地热能〔Geothermal Energy〕:是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地热能是一种新的洁净能源,在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下,对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。其中距地表2000米内储藏的地热能堪比2500亿吨标准煤。全国地热可开采资源量为每年68亿立方米,所含地热量为973万亿千焦耳。
可燃冰:天然气水合物(Natural Gas Hydrate/Gas Hydrate),有机化合物,化学式CH4。即可燃冰,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”。其资源密度高,全球分布广泛,具有极高的资源价值,因而成为油气工业界长期研究热点。