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能源 101:生物能源

能源 101:生物能源

MCE 的 "能源 101 系列 "侧重于可再生能源的原因和方法,让您可以更多地了解生物质能的益处和太阳能背后的科学等概念。想了解更多?查看本博客中的链接,了解更多信息 能源 101 或深入了解我们的 能源专家 系列。

自人类发明烧柴生火以来,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发生了变化,但生物质仍是全球的主要能源。在本博客中,我们将介绍如何利用生物质并将其转化为可再生能源的基本知识。

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(即生物质)转化为能源的过程。植物进行光合作用,将太阳的能量转化为养分,用于生长。生物质是植物或动物排泄物产生的废物,其中蕴含着来自太阳的能量。如今,我们以木材、农作物废料、动物废料甚至垃圾的形式使用生物质。

MCE 的红木垃圾填埋气发电项目

生物能源有哪些益处?

农业和林业产生的废物通常被填埋、焚烧或堆肥。通过利用这些资源生产生物能源,我们可以减少温室气体排放,将垃圾从垃圾填埋场转移出来,并创造额外的收入来源。生物质是一种可再生资源,因为它资源丰富,再生速度快。通过负责任的管理,生物能源可以实现碳中和。这意味着,尽管在生物质转化为能源的过程中碳会释放到大气中,但在制造生物质的过程中也会从大气中排出相同数量的碳。这一过程创造了一个可持续的生长和使用循环。

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,而燃烧会释放出可能造成空气污染的气体。如果生物质资源的种植主要用于生物能源,我们就必须保持大量的土地和水资源。此外,建造和运营生物质发电厂的成本仍然很高。随着生物质技术的进步和设施建设成本的降低,我们必须实施考虑到整个供应链的可持续发展实践。这样,我们就能确保在生产生物能源时负责任地使用资源。

如何利用生物能源?

直接燃烧

直接燃烧是在燃烧器或熔炉中燃烧生物质,以热能形式释放能量的过程。这些热量被用来产生蒸汽,为涡轮机提供动力,从而产生机械能并转化为电能。直接燃烧还可用于建筑物的空间和水加热。

厌氧消化

生物质分解会释放甲烷和二氧化碳气体。在厌氧消化的过程中,粪便、食物残渣和其他有机材料中的生物质被放置在一个密闭的容器中,容器中没有氧气。这些生物质被细菌分解后,会产生气体作为副产品。这些气体随后被收集起来,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,具体取决于具体工艺。化学转化利用化学物质制造液体燃料,通常是生物柴油。生物转化是将生物质发酵成乙醇,乙醇通常用于运输燃料。

生物能源能否用于运输?

液态生物燃料可用于汽车,作为汽油的替代品。最常见的液体生物燃料是由谷物中的糖分制成的乙醇和由天然油脂制成的生物柴油。这两种燃料都是汽油和柴油的清洁替代品。这些替代燃料通常与传统燃料混合使用。事实上 所有汽油的 97% 在美国,大部分汽油都含有乙醇。大多数汽油都掺有 10% 乙醇,但灵活燃料汽车最多可以使用 83% 乙醇燃料.

有趣的事实

  • 39% 的 美国的可再生能源来自生物质能。
  • 许多美国农民利用动物粪便生产生物能源。一个拥有 1,000 头奶牛的农场产生的粪便足以为多达 每天 300 个家庭.
  • 生物质能产业创造了 28.5 万个工作岗位 在美国,未来几年有可能扩大

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