自从发明了燃木取暖以来,人类就一直在使用生物能源或生物质作为能源。虽然我们使用生物质资源的方式已经发生了变化,但生物质仍然是全球的主要能源。在这篇博客中,我们将详细介绍如何利用生物质并将其转化为可再生能源。
什么是生物能源?
生物能源是将植物或动物产生的有机物质(称为生物质)转化为能源的过程。植物通过光合作用将太阳能转化为它们生长所需的营养物质。生物质是植物或动物粪便产生的废物,其中储存有太阳能。如今,我们使用的生物质包括木材、农作物废物、动物粪便,甚至垃圾。
生物能源有什么好处?
农业和林业产生的废物通常被填埋或通过焚烧或堆肥处理。通过利用这些资源来创造生物能源,我们可以减少温室气体排放,将废物从垃圾填埋场转移,并创造额外的收入来源。生物质是一种可再生资源,因为它丰富且再生迅速。通过负责任的管理,生物能源可以实现碳中和。这意味着,即使生物质转化为能源时会将碳释放到大气中,但制造生物质的过程也会从大气中吸收相同数量的碳。这个过程创造了一个可持续的增长和使用循环。
生物能源有哪些缺点?
将生物质转化为能源的主要方法是燃烧,燃烧释放的气体会造成空气污染。如果生物质资源主要用于生物能源,我们就必须保留大量的土地和水。此外,建造和运营生物质发电厂仍然成本高昂。随着生物质技术的进步和设施建设成本的降低,实施考虑整个供应链的可持续做法非常重要。这样,我们就可以确保在生产生物能源时负责任地使用资源。
我们如何利用生物能源?
直接燃烧
直接燃烧是在燃烧室或熔炉中燃烧生物质的过程,以热量的形式释放能量。这种热量用于产生蒸汽,为涡轮机提供动力,涡轮机产生机械能,然后转化为电能。直接燃烧也可用于建筑物中的空间和水加热。
厌氧消化
生物质分解会释放甲烷和二氧化碳气体。在厌氧消化过程中,粪便、食物垃圾和其他有机材料中的生物质被放置在没有氧气的密闭容器中。一旦被密封,这些生物质就会被细菌分解,产生气体作为副产品。然后收集这些气体并将其用作天然气的可再生替代品。
燃料转换
生物质还可以转化为生物燃料,作为化石燃料的替代品。生物质可以通过热化学转化、化学转化或生物转化转化为燃料。热化学转化利用热量在加压容器中产生燃料。这种燃料可以是固体、液体或气体,具体取决于具体过程。化学转化利用化学物质产生液体燃料,通常是生物柴油的形式。生物转化是将生物质发酵成乙醇,乙醇通常用于运输燃料。
生物能源可以用于运输吗?
有趣的事实
- 39% 的 美国的可再生能源来自生物质。
- 许多美国农民利用动物粪便生产生物能源。一个拥有 1,000 头奶牛的农场可以生产足够的粪便,为 每天 300 户.
- 生物质产业创造了 285,000 个工作岗位 在美国,未来几年还有扩大的潜力
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