生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。人类历史上最早使用的能源是生物质能。而所谓生物质能(biomassenergy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。据计算,生物质储存的能量比目前世界能源消费总量大2倍。注1
当前较为有效地利用生物质能的方式是:制取沼气,主要是利用城乡有机垃圾、秸秆、水、人畜粪便,通过厌氧消化产生可燃气体甲烷,供生活、生产之用。当前的世界能源结构中,生物质能所占比重微乎其微。注1
生物质的挥发组分高、炭活性高、水分含量高、含硫量低、灰分低。生物质能源在利用过程中的sox、nox排放少,对空气的污染程度小。注2
气、液、固燃料的燃烧反应是人类获取、使用能源的主要方式,矿物燃料把燃料中借助化学力固定结合的碳和氢通过燃烧使其流动化,并以co₂、h₂o的形式累积于大气环境中。光合作用是燃烧反应的逆过程,植物通过光合作用将co₂、h₂o富集、固定于生物质中,生物质中的碳和氢来自空气中流动的co₂和环境中的h₂o。注2
燃烧与光合作用过程的相互耦合,形成了自然的循环,整个生物质能循环就能实现co₂“零”排放,环境中的co₂达到自平衡。注2
依据来源的不同,可以将适用于能源利用的生物质地来源分为六类:
1、林业资源,如林业废气物;
2、农业资源,如农业废弃物;
3、生活污水,如城市生活污水;
4、工业有机废水,如原料药和精细化工企业的有机废水,和有机溶剂蒸气。
5、城市固体废物,如餐厨垃圾和厨余垃圾。
6、畜禽粪便。注1
说重点:餐厨垃圾沼气,废有机溶剂蒸气和废有机溶剂溶液是主要的可再生能源的来源。生物质能是“取之不尽,用之不竭”的“零碳”能源。
注1:摘录自“科普中国 科学百科”
注2:摘录自 中国石化出版社 《气体燃料性质及应用》 宋绍富主编 黎小辉副主编 2019年6月 第ⅰ版