什么是生物质能?
什么是生物质能?
在古代,人类燃烧木头和牛粪做饭或取暖,用简单的废物作为燃料,这是最直接的生物质能。当时人口并不密集,虽然没有大气污染治理设备,但并不构成严重的空气污染问题。这种生活方式就是标准的循环经济。回收不需要宣传,再利用也不需要宣传。
利用动植物作为燃料,燃烧后将灰烬归还大自然,这本身就是循环利用。生物质能是指生物质的转化所产生的能量,可以是指动物、植物、藻类等中的任何有机物,转化后可以作为能源使用。
生物质能或生物能源的基本原理是利用阳光和二氧化碳进行光合作用,促进植物生长,然后将其用作燃料,因此在不增加二氧化碳净排放量的情况下被列为可再生能源。因此,生物质能是一种经过生物质能转化后可以被人类能源利用的应用,而生物质能不能直接利用。生物质能是人类可以直接利用的能源之一,如石油和煤炭。因此,转化技术将影响生物质能利用的数量和效率。与使用煤炭、天然气或石油等更便宜的能源相比,使用生物质的经济效益并不特别明显。全球可再生能源的推广,如能源作物、用于运输的生物质燃料和小型分布式发电厂,仍然需要政府的激励和补贴。
生物质能优势:- 丰富的来源。
- 提供低硫燃料,减少空气污染。
- 在一定条件下提供廉价能源。
- 可以减少环境危害,如垃圾等。
- 与其他新能源相比,它的技术问题较少。
- 植物只能将少量的太阳能转化为生物质能。
- 单位土地面积的生物质能密度较低。
- 易受环境制约,缺乏适宜种植的土地。
- 土地资源有限。
- 生物量水分高(50%-95%)。
- 生产能源比化石能源少。
生物质有哪些类型?
生物质是一般物质的三种状态:气态、液态和固态。它有各种各样的技术选择和应用类型,用于发电或作为替代燃料。生物质能是利用可利用的能源,如通过转化生物质能作物获得的电和热。
- 气态生物质能源,包括沼气和合成气,目前由FIT绿色电力以保证价格购买沼气
常见的气态生物质类型包括沼气和合成气。沼气是垃圾、厨余垃圾、污泥、动物粪便、垃圾填埋场农林废弃物等各种生物质中有机物经厌氧发酵而得到的气体,主要成分为甲烷。台湾已经有许多养猪户将猪粪转化为沼气发电,其绿色电力上网电价(FITs)高于其他可再生能源。经过良好的管理,就不会有环境问题。“化垃圾为黄金”也可以看作是循环经济的典范。发电后,液体部分变成沼液,固体部分变成沼渣,可以在农田灌溉,作为一种肥料。
目前台湾沼气产业的发展面临规模经济的问题,因为当地养猪户几乎都饲养不到5000头猪,但5000头猪产生的排泄物不会太多,小型沼气发电设备就足够了。然而,一些国家的养猪户随意饲养数万头猪。沼气的发电能力大到足以被称为规模经济。这就是为什么当地沼气绿色发电的收购价格高于太阳能和风能。不过政府现在希望台糖业率先扩大养猪户规模。此外,台湾循环利用好,农业体系完备。在未来,它可能会像欧盟一样。生产沼气的原料不再局限于猪粪,而是会扩大。至于食物垃圾和农林垃圾,这是两个可能的机会。
合成气是一种通过气化技术将生物质转化为气体,在高温、低氧环境下发生化学反应的气体。这种气体可以用来发电。然而,由于气化技术门槛较高,在台湾长期操作的案例非常有限。要计算所需的购买价格,需要更多的信息。目前,批发购进率最低的生物质能只能购进。因此,它不能构成对工业生产的激励。 - 液体生物质能源,包括生物酒精和生物柴油
液态生物质能源的常用做法是制造生物燃料,包括生物乙醇和生物柴油。生物酒精以微生物为介质,将甘蔗、玉米、木薯、红薯等物质中的糖通过发酵转化为酒精。生物柴油是油籽作物、废弃食用油和动物脂肪的酯交换反应,从而成为燃料。能源作物指的是油籽作物。生物燃料以农作物为原料是很自然的。但是,如果人们可以吃到的玉米被用于炼油,就会出现车和人争夺食物,甚至富人和穷人争夺食物的道德问题。随着技术的突破,将农业废弃物作为原材料是大势所趋。随着汽油或柴油车逐渐被电动汽车取代,汽车用生物燃料的发展前景自然会受到影响。目前还没有开发出电动飞机,IATA仍然鼓励使用生物燃料,这是未来生物燃料的重要发展方向。 - 固态生物质能源是对有机废弃物的焚烧,各种废弃物都可以用来发电,潜力无限
新闻中经常看到废塑料、废橡胶、废纸、废木材、废纤维、污泥以及甘蔗渣、稻壳、花生壳等农业废弃物。甚至是燃烧发电或经过筛选去除不适合燃烧物质的一般废物,都用作工业锅炉的燃料,产生蒸汽用于发电和供热。这些可能是固体生物质能。世界著名的生物质发电厂使用木屑颗粒、向日葵残渣、废橄榄、花生壳、油菜籽粉和其他固体生物质作为燃料。一个生物质发电厂的发电量可相当于1000个海上风力发电厂的发电机。世界各地每天产生如此多的垃圾,很难立即进入循环经济。焚烧可能是回收能源最有效的方法。虽然垃圾焚烧可能不是最好的解决方案,但这种转化是一种生物质能,台湾的发电量相当可观。2018年,台湾焚烧炉发电量33.6亿千瓦时,可为约76万户家庭提供年发电量。
台湾生物质能如何发展?
城市垃圾的组成成分很多,其中60% ~ 70%具有生物质的特征。如果实行垃圾分类,在焚烧炉内燃烧的垃圾基本上可以视为有机物为主的生物质。然而,由于现代社会产生的垃圾成分复杂,有不同的看法。其他规定将燃烧废物产生能源定义为可再生能源。因此,焚烧炉产生的电力可以看作是可再生能源。在台湾,年发电量超过30亿千瓦时。
燃烧塑料算作生物质能吗?
塑料是一种化学聚合物。虽然塑料是一种含碳的有机物质,但燃烧塑料通常不被视为生物质能。然而,燃烧塑料可以以能源为基础的方式重复使用,减少了在环境中被丢弃的可能性,它是一种可再生能源。即使是环保意识最强烈的欧盟,在塑料回收的短期规划中,也将塑料回收列为重要的过渡选项。
回收塑料不好吗?
很多人对循环经济的概念是,一个PET瓶被回收再制造后,出来的还是一个PET瓶,而不是其他东西。但循环经济的重点是流动,包括物质流、能量流、资金流和信息流。生物质可以挑战我们的刻板思维,将资源转化为能源。燃烧和再利用它更有效,它可以转化为能源。材料的转化和利用更有效率,它是足智多谋的,也不一定是塑料瓶进塑料瓶出。国际上通行的评价方法不是基于感觉,而是基于科学的生命周期评估,哪种方法更有效,就采用哪种方法。