生物質(zhì)能是人類(lèi)使用早的一類(lèi)能源,生物質(zhì)能被稱(chēng)為可再生能源的原因之一是其在產(chǎn)生的時(shí)候,利用光合作用進(jìn)行生物體的構(gòu)造,此過(guò)程中消耗的二氧化碳的量等同于其完全燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,所以說(shuō)其對(duì)于環(huán)境的碳排放可視作零排放,這和化石能源例如石油或者煤炭相差甚遠(yuǎn),避免了上億年的進(jìn)化過(guò)程,且含氮量含硫量少得多。生物質(zhì)能可以來(lái)自很多途徑:農(nóng)業(yè)、城市、森林等。生物質(zhì)的處理方式可以分為生物處理法和熱處理法。
常見(jiàn)的生物質(zhì)能源生化處理工藝
1. 生物處理法:
1) 對(duì)于生物處理法的生物消化法,預(yù)處理后的生物質(zhì)被酶類(lèi)和細(xì)菌類(lèi)分解,生成小分子物質(zhì):
A. 厭氧處理:甲烷和二氧化碳作為氣體產(chǎn)物,剩余一些固體殘留物。
B. 好氧處理:產(chǎn)熱,二氧化碳和固體殘?jiān)?/p>
2) 對(duì)于生物處理法的發(fā)酵法:
預(yù)處理的生物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵通常是生產(chǎn)出醇類(lèi)物質(zhì),通過(guò)蒸餾的方式產(chǎn)出液體燃料或工業(yè)酒精。
第二代生物燃料簡(jiǎn)介
第二代生物質(zhì)能源是基于非食物性質(zhì)的生物質(zhì)類(lèi)物質(zhì),例如原木,草類(lèi),或是一些能源植物為原材料,這些植物的共性為富含纖維素,半纖維素和木質(zhì)素,典型的第二代生物燃料的原材料便是隨處可見(jiàn)的秸稈。
第二代生物燃料主要指纖維素乙醇和合成柴油為兩種。若希望這種類(lèi)型的原材料經(jīng)過(guò)處理發(fā)酵生成生物乙醇,需要對(duì)于原材料做相應(yīng)的預(yù)處理,因?yàn)樵谥参锛?xì)胞中,纖維素和半纖維素在木質(zhì)素上面搭建出基本構(gòu)架以組成細(xì)胞壁,這些細(xì)胞壁的存在使得酶類(lèi)物質(zhì)很難與酶類(lèi)接觸,隔絕了酶的作用位點(diǎn),預(yù)處理的作用就是打破這層屏障,來(lái)使得生物質(zhì)能源更易發(fā)酵。
二代生物質(zhì)能源原材料的預(yù)處理應(yīng)用水或是蒸汽,對(duì)于生物質(zhì)能的細(xì)胞壁進(jìn)行破壞,有時(shí)一些酸類(lèi)物質(zhì)也可以使用,被破壞了的細(xì)胞壁分解為纖維素,半纖維素和木質(zhì)素,由于酸性環(huán)境下的纖維素?zé)o法同酶進(jìn)行作用,需要在后續(xù)工段對(duì)于PH值進(jìn)行調(diào)整。而纖維素和半纖維素生成的糖分會(huì)被發(fā)酵,其機(jī)理與生物質(zhì)能基本相似。
二代生物燃料的生產(chǎn)使得農(nóng)耕廢物有了系統(tǒng)的回用,使得廢棄的垃圾成為一種資源。而其生化法的生產(chǎn)工藝前景自然無(wú)需贅述。