生物能源优点(生物能源具有哪些作用?)
1. 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。
2. 生物质燃料的前景和优势在哪里?
我国有着丰富的生物质资源,据统计,全国桔杆年产量约5. 7亿吨,人畜粪便约3. 8亿吨,薪柴年产量(包括木材砍伐的废弃物) 为1. 7亿吨,还有工业排放的大量有机废料、废渣,每年生物质资源总量折合成标准煤约3 亿吨。我国直接利用生物质能已有几千年的历史, 但利用效率极低,即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶, 热效率也仅20 % 左右。近年来,在一些经济发达的城市周边地区, 农民大量使用优质高效燃料, 用于炊事、取暖,而将农作物桔杆直接放在农田焚烧,浪费了能源,也污染了环境。生物质能资源结构疏松,能量密度低,仅是标准煤的一半多一些,且不易贮运。
随着国家对农村环境改善、能源结构调整政策的不断完善,生物质能源正在成为缓解环保压力,优化能源结果的重要选择之一。
优势:
1)生物质燃料发热量大,发热量在3900-4800千卡/千克左右,经炭化后的发热量高达7000-8000千卡/千克。
2)生物质燃料纯度高,不含其他不产生热量的杂物,其含炭量75-85%,灰份3-6%,含水量1-3%
3)绝对不含煤矸石,石头等不发热反而耗热的杂质,将直接为企业降低成本。
4)生物质燃料清洁卫生,投料方便,减少工人的劳动强度,极大地改善了劳动环境,企业将减少用于劳动力方面的成本
5)由于生物质燃料不含硫磷,燃烧时不产生二氧化硫和五氧化二磷,因而不会导致酸雨产生,不污染大气,不污染环境
6)生物质燃料燃烧后灰碴极少,极大地减少堆放煤碴的场地,降低出碴费用。
7)生物质燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,可回收创利。
8)生物质燃料不含硫磷,不腐蚀锅炉,可延长锅炉的使用寿命,企业将受益匪浅。
9)生物质燃料是大自然恩赐于我们的可再生的能源,它是响应中央号召,创造节约性社会,工业反哺农业的急先锋。
生物质成型燃料是将秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物,用机械加压的方法,使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料,其具有体积小、密度大、储运方便;燃烧稳定、周期长;燃烧效率高;灰渣及烟气中污染物含量小等优点。
3. 必修三地理清洁能源的优缺点?
清洁能源,它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。清洁能源的价值也十分可观,本文简要介绍几种常见的绿色能源:太阳能、地热能、风能、海洋能、生物能、氢能、核能。
一
太阳能的优点
1、时间长久:根据天文学的研究结果可知,太阳系已存在了50亿年左右的时间,根据太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算,太阳能资源尚可继续维持600亿年之久。对于人类存在的年代来说,真的是取之不尽,用之不竭。
2、清洁安全:太阳能素有干净能源、安全能源之称。他不仅毫无污染,远比常规能源清洁,也毫无危险,比原子核能安全多了。
3、普照大地:太阳辐射能既不需要我们开采和挖掘,也不需要运输。普天之下,无论高山、岛屿,大陆、海洋,都一视同仁,既无专利可言,也不可能进行垄断,开发利用极其方便。
4、数量巨大:每年到达地球表面的太阳辐射能约为3630万亿吨标准煤,被陆地表面接受的太阳辐射能也达到762万亿吨标准煤。
太阳能的缺点
1、效率低、成本高:太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说经济型还不能与常规能源相竞争。在今后的相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
2、不稳定性:因为受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,因此,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源竞争的替代能源,那么就必须很好的解决蓄能问题,但现在蓄能也是太阳能利用中一个较为薄弱的环节。
3、分散性:到达地球表面的太阳辐射能的总量虽然大,但是能流密度很低。平均来说,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平米面积上接收到的太阳能平均有1000w;若按全年日夜平均,则只有200w。而在冬季大致只有一半,阴天只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。
二
风能的优点
1、风能为洁净的能量来源,风力发电是可再生能源,风力发电节能环保。
2、风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于其它发电机。
3、风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。
风能的缺点
1、风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。
2、风能利用受地理位置限制严重,在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。
3、风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。在地势比较开阔,障碍物较少的地方或地势较高的地方适合用风力发电。
4、进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。
5、风速不稳定,产生的能量大小不稳定;且风能的转换效率低。
6、风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间。
4. 清洁能源的优点?
优点如下。
清洁能源,即绿色能源,是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,它包括可再生能源。可再生能源,是指原材料可以再生的能源,如风力发电、太阳能、生物能(沼气)、地热能(包括地源和水源)海潮能这些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能,因此,可再生能源的开发利用,日益受到许多国家的重视,尤其是能源短缺的国家。
太阳能的优点:
(1)太阳光普照大地,没有地域的限制可直接开发和利用,且无须开采和运输。
(2)开发利用太阳能不会污染环境。
地热能的优点:
地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。地热发电是地热利用的最重要方式,它不像火力发电那样需要庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它先把地下热能转变为机械能,然后再转变为电能。
地热直接用于采暖、供热和供热水,简单经济。
风能的优点:
(1)风能为洁净的能量来源。风能是可再生能源,很环保。
(2)风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。
(3)风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。
海洋能的优点:
(1)全球海洋能的可再生量很大。
(2)海洋能的强度较常规能源为低。
生物能的优点:
(1)提供低硫燃料。提供廉价能源(于某些条件下)。
(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如,垃圾燃料)。
(4)与其他非传统性能源相比较,技术上的难题较少。
氢能的优点:
(1)理想的发热值:除核燃料外氢的发热值是所有燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。
(2)燃烧性能好:点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。
(8)减少温室效应:氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应。
5. 请列举出生物柴油的优缺点,及其与石化柴油的各方面性能、参数比较?
生物柴油的优点
1.具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。
2.具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。
3.具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。
4.具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品。因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。
5.具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。
6.具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭。
7.无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。
8.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,并降低尾气污染。
生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳,从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。
生物柴油的优点
1.十六烷值较高,大于49(石化柴油为45),抗爆性能优于石化柴油。
2.生物柴油含氧量高于石化柴油,可达11%,在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少,燃烧、点火性能优于石化柴油。
3.无毒性,系可再生能源,而且生化分解性良好,健康环保性能良好。除了供公交车、卡车等柴油机的替代燃料外,又可供为海洋运输、水域动力设备、地底矿业设备、燃油发电厂等非道路用柴油机之替代燃料。
4.不含芳香族烃类成份而不具致癌性,并不含硫、铅、卤素等有害物质。
5.黑烟、碳氢化物、微粒子以及SO2、CO(一氧化碳)排放量少。
6.生物柴油具有较高的运动黏度,在不影响燃油雾化的情况下,更容易在汽缸内壁形成一层油膜,从而提高运动机件的润滑性,降低机件磨损。
7.无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备、及人员的特殊技术训练,(通常的替代燃料均须修改引擎才能使用)。
8.生物柴油的闪点较石化柴油高,有利于安全运输、储存。
9.既可作为添加剂促进燃烧效果,其本身即为燃料,而具有双重效果。
10.不含石蜡,低温流动性好,适用区域广泛。
11.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性。
6. 什么是生物能?
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。