生物质转化参考资料.doc

袈生物质转化技术及其研究进展膃蒋随新袄(广西大学生物工程系,广西南宁540003)袀摘要:介绍了我国生物质资源利用的现状及生物质转化技术,目前的生物质转化方法有直接燃烧法、生物化学法(发酵和厌氧性消化),热化学转化法(汽化、热解、液化和超临界萃取)、固体成型。分析了生物质转化技术在应用过程中存在的问题,提出对解决生物质转化技术在应用中存在问题的建议,在此基础上展望了我国生物质能产业的发展前景。羇关键字:生物质,转化技术,利用现状薄TheConversionandUtilizationTechnologyofBinnassandItsResearchProgress莂SuixinJiang虿(BiologicalEngineering,GuangxiUniversity)肇Abstract:Describestheuseofbiomassresourcesstatusandbiomassconversiontechnology,bustion,biochemicalmethods(fermentationandanaerobicdigestion),thermo-chemicalconversionprocess(vaporization,pyrolysis,liquefactionandSCFE),solid-,:Bioenergy,Conversiontechnology,Utilizationstatus肄前言莈目前,随着工业化进程的加快和科技的进步,人们对化石资源的需求与消耗进一步的加大。然而化石资源等不可再生资源毕竟是有限的。据报道,全球能源消耗以平均每年3%的速度递增,天然气、煤和石油分别占全球能源消耗的17%,25%和32%,可分别使用60年、220年和40年[1]。在为社会提供86%的能源的同时,化石资源还提供了96%的有机化学品[2]。化石资源的枯竭不仅会带来巨大的能源问题,还必然造成很多重要的化学品短缺,从而制约经济发展和社会进步。因此,寻找能源和化学品的新来源己经成为当务之急。膇在众多的可再生资源中,生物质资源最具有广泛开发价值。生物质己经成为煤、石油和天然气之后的第4位能源,占世界一次性消耗能源的14%[3]。生物质(Biomass)是一切直接或间接利用植物光合作用形成的有机物质,包括所有动植物和微生物,及由这些生物的排泄和代谢的有机物质。通常来讲,生物质主要包括木质纤维素类生物质、禽兽粪便、城镇固体有机垃圾、生活和工业有机废水和能源生物等。生质以化学能的形式储存着太阳能,是一种可再生的、丰富的和低污染的资源[4]。据报道,目前我们每年仅利用13亿t的生物质能,%[5]。而中国理论上生物质资源是目前中国总能耗的4倍[6],足以满足中国当前和未来的发展需要。生物质资源的利用过程是碳中性的,植物通过光合作用捕获CO2生成有机物,而其释放的CO2又可重新被植物吸收,因此在生物质的整个利用过程中CO2是“零排放”的。而且生物质资源仅含少量的氮和硫,因此在其转化利用过程中可大大缓解由于大量使用化石资源所带来的温室效应等环境问题[7-8]。莆1生物质原料种类薂生物质原料种类众多,其中常见的生物质能源原料主要有草本植物、木本植物、微藻和脂肪类生物质资源。蒁草本能源植物是重要的生物质资源,欧洲和美国把它作为首选的生物质能源植物。根据各种草本能源植物所含成分的不同,其应用领域也不尽相同。如富含糖类、淀粉的草本植物(甘蔗、甜高粱、木薯等)可以作为生产燃料乙醇的良好原料;油菜是重要的油料作物,可以用于制备生物柴油;富含纤维素的草本植物通过生物和化学方法处理后,可以得到乙醇和沼气等高热值的能源。近年来,可用于生产燃料的能源草越来越受到人们的关注,能源草一般为禾本科多年生高大的丛生草本植物,如荻、芦竹、杂交狼尾草、柳枝等,它们富含纤维素和半纤维素,灰分含量低,具有热值高、干物质产量高、抗旱、耐瘩薄能力强、适应性广的优点,是目前最具发展前途的生物质资源之一[9]。芇木本植物是生物质能源原料中的又一重要构成。木本生物质资源种类很多,如直接来自于森林的能源林木材、间接来源于森林的林木废弃物、木质燃料能源林(乔木林和灌木林等)、各种木本林业的废弃物等,这些木本生物质可以经化学转化、热化学转化和生物转化技术,生成不同的气体、液体和固体生物燃料[10]。我国对木本油料生物质资源的开发利用最为引人注目,木本油料生物质资源,如光皮树、麻疯树、油茶、乌柏、