能源作物種植生物燃料生產技術簡介-植物顯微鏡
生物燃料生產
可通過生物方法、化學方法或兩種方法相結合將生物質轉化為有用
的燃料。盡管由于初始生物質和所用的工藝不同,也會產生其他產物,
如固體燃料、氫、低能氣體、甲醇和長鏈碳氫化合物,但甲烷和乙醇是
兩種主要的終產物。
種植植物用作能源的理念基于如下事實,人工造林可比收割天然植
物或收集農業、工業廢物獲得更多的固定碳。世界上已經有許多國家正
在計劃或實施這類項目。在巴西、澳大利亞和南非,甘蔗和木薯是兩種
主要的農作物,正被開發用于燃料(主要是乙醇)生產;而在瑞典和美國
,研發的重點是以木質纖維素為基礎的項目,在后一情況下,正在計劃
種植林木,用于生產液體燃料。所有這些過程,特別是甘蔗轉化的成本
分析提供了令人鼓舞的結果。
在不久的將來,能源作物無疑將提供相當多的能量。但水資源短缺
是一個相當現實的問題。在日照強度適中、年日照時間適宜、冬季溫和
、優質土地充裕的理想條件下,降水常會成為限制因素。在世界上的某
些地方,類似的能源作物種植園將很快成為現實,但對于大多數國家,
發展的重心仍將落在有機廢物的利用上,即農業、城市和工業廢物。這
些生物質轉化成生物燃料,可以作為石油替代品和化學原料。
生物質的技術性加工取決于許多因素,包括濕度和化學復雜性。當
原料含水量較高時,濕法加工可以避免對基質的干燥。酒精發酵生產乙
醇,厭氧消化生產甲烷以及化學還原生產油類碳氫化合物,都是可行的
。木材、稻草和甘蔗渣之類濕度低的原料可用于燃燒產熱或產生蒸汽發
電,也可用于氣化和高溫分解之類的熱化學加工,以生產汽油、焦炭、
甲醇和氨之類富能化合物,還可用于堿水解或生物水解,以生產化學原
料,進一步進行生物能量轉化。