生物质能提取和转换技术

1.2　生物质能提取和转换技术

生物质能包括木材、森林工业废弃物、农作物秸秆、人畜粪便、水生植物、油料植物、城市工业有机废弃物等物质内部的能量。科学家们已经和正在忙于研制一些方法和设备，从这些物质中获取燃料，使其变废为宝，以解决能源危机。

利用现代技术，将生物质转换为能量的方法有直接燃烧，也可以用化学法和热化学法转换气体、液体、固体燃料。生物质能的转换技术概括起来有如下三类：

一是直接燃烧。这是生物质能应用最广泛最简单的转换技术。它可以直接获得能量，而燃料热值的多少首先是与有机物种类不同有直接关系，同时还与空气的供给量直接相关。有机物氧化越充分，产生的热量就越多。不过，这种直接燃烧的生物质能转换率很低，普通炉灶一般不超过20%，隆德改建的节能灶可以提高到30%以上。2005年隆德县有边耀贵、杨永宁、马成志三户沼气示范户首先获奖的秸秆汽化炉燃烧秸秆，生物质能转换率可到35%。

二是化学转换技术。就是生物质通过化学方法转换为燃料物质的技术。目前有三种可行的方法：即气化法、热解法和有机溶剂提取法。

气化法是指将固体有机物燃料在高温下与气化剂作用产生气体燃料的方法，因气化液的不同可产生不同的气体燃料。

热解法是指将有机质隔绝空气后加热分解，得到固体和液体燃料的方法。

有机溶剂提取法是指将植物体干燥切碎，再用丙酮、苯等化学溶剂在通蒸汽的条件下进行分离提取。

三是生物转换技术。是指生物质能通过微生物发酵方法转换为液体或气体燃料的技术。目前沼气建设，是将人畜粪便、作物秸秆等有机物在建造成相对密闭的沼气池中，在适宜温度和厌氧条件下，经沼气细菌的发酵方法获取气体燃料。一般糖分、淀粉谷类种子都可经微生物发酵产生酒精。利用这些原料在28℃～30℃的恒温条件下发酵36～72小时，可以转换成含8%～12%的乙醇的发酵醾液，经蒸馏后就可得到纯度96%的酒精。用甜高粱秸和玉米秸秆制取乙醇技术也具有一定发展前景。

总之，从长远来看，生物质能这种绿色能源的开发利用，已经成为能源利用中的重要课题，在21世纪将在能源行列中占有一席之地。