生物量、生物燃料、生物能源和沼氣解釋:定義、用途,類型,例子,和更多

下麵,我們解釋生物量、生物燃料、生物能源,沼氣。

我們提供的定義,並討論它們是怎樣製成的,它們用於什麼,不同類型(例子),加上其他相關信息。

本指南補充我們的單獨比較指南要短得多,我們概述生物量之間的相似點和不同點,生物燃料,生物能源,沼氣

生物質是什麼?(定義)

生物質是一種有機物質,

一些報告表明它主要來自植物,和一定程度上的藻類

其他報告顯示,一些生物量也有一些動物來源

這是通常被稱為作為可再生(相對於非可再生像化石燃料)

生物質是從哪裏來的?

可能有三個主要的生物質來源:

1。從食用糧食作物和植物

2。等非食用有機材料的非食用作物,以及殘留和浪費

3所示。從藻類(和微藻)

不同類型的生物量、和例子

傳統生物質自人類開始使用時間,使用木材等有機物提供熱能。

但在現代,一份來自wikipedia.org的報告指出:

的生物量有五個大類:工業廢物和副產品,食物浪費,農業殘留物、能源作物、木材和維珍的

然而,這隻是一種歸類不同類型的生物量。

另一種分類不同類型的生物量、例子,包括但不限於:

可食用的糧食作物

據wikipedia.org,以下可能是能源的主要糧食作物收獲:

“…sugar-producing作物(如甘蔗)、澱粉作物(如玉米)和產油作物(如油菜籽)”

另一個例子可以大豆食用糧食作物

作物/植物材料本身可以利用,但植物油和脂肪也可以從作物和植物中提取,然後使用

非食用有機材料(木材、植物/草、殘留和浪費)

——木材殘留物和木材廢料

從林業可能來自剩下的木頭和殘渣

也可能來自木材加工廢物以塊的形式、木屑、鋸末、等等

長滿草的作物,木本植物

——農業殘留物和浪費

作物殘渣廢物,和食品加工等浪費

動物糞便也可能被使用

動物脂肪也可能有時被使用

——市政和工業廢水

如:

人類排泄物(如汙水)

從工廠和作坊浪費(如紙漿和造紙廠)

有機材料從城市垃圾像棉花,羊毛,庭院裝飾和花園浪費,食物浪費,等等

海藻(&微藻)

藻類是專門用於生物燃料

藻類生物燃料的“第三代”

它遵循第一代食用作物,第二代非食用有機殘留物和浪費

哪種類型的生物質使用得最多?

生物質可以使用的類型取決於生物質被用於即不管是用於熱、電、生物燃料,或者其他東西。

它還可以依靠國家的問題——不同國家可能更頻繁地使用不同的生物質材料,或在更大的數量

幾個例子的常用類型的生物量在美國可能包括…

主要能源消耗——在美國

除了生物燃料,主要在美國能源使用在很大程度上來自木材和木材生物質派生而來

eia.gov表明:

(2017年,5%的美國的初級能源消耗總量,生物質燃料組成:]

47%是來自生物燃料(主要是乙醇)

44%來自木材更加充分和生物量

生物量的10%是城市垃圾

生物燃料——在美國

專門為生物燃料的生物質、植物澱粉和糖(如玉米澱粉)在美國可能是常用的

從energy.gov

大部分乙醇是由植物澱粉和sugars-particularly玉米澱粉在美國

(生物柴油是由)將酒精與植物油、動物脂肪、回收烹飪油脂

生物質用於什麼?

與一係列使用生物質是多才多藝的,,一係列的產品來自生物量

關鍵用途轉換生物質可能是:

——電

——熱

-燃料(燃料)

如乙醇和生物柴油

在一些國家,生物質燃料可能不會構成大%的初級能源使用。

例如,在美國,eia.gov表明:

“生物質燃料提供了大約5%的一次能源消耗總量在2017年在美國

——生物質用於製造商品和“bioproducts”

生物質可以部分或全部替代化石燃料的原料在不同“bioproducts”

energy.gov解釋說:

(生物質可以作為)可再生能源替代化石燃料生產bioproducts如塑料,潤滑油,工業化學品,和許多其他產品目前來自石油或天然氣的

我們已經寫在一個單獨的指導關於生物塑料

——發展中地區的烹飪和取暖

一些發展中國家可能沒有訪問一些發達國家做的電網

幾個世紀以來,這些地區已燃燒生物質木材取暖和烹飪

從不同的過程涉及生物質-副產品

一些不同的副產品包括但不限於:

Digestate,可以用作土壤改良劑。它來自的生物質厭氧消化消化池

生物炭是另一個副產品。它是由碳和灰燼,依然生物質熱解後的厭氧或氧剝奪環境

- *注意關於生物質和能源

從生物質能源來源於化學能儲存在植物(葡萄糖或糖的形式),已從來自太陽的能量轉換通過光合作用的過程

直接使用生物質和生物質能轉換

生物質可以在兩個主要方麵——直接使用,或轉換成不同的產品…

1。直接使用生物質直接燃燒)

這是生物質燃燒/燃燒沒有處理或改進

生物質直接燃燒發電,或熱,為例

2。生物質轉化為不同的產品

生物質可以加工和提煉的生物燃料。

生物量也可以處理或提煉的生物產品,形式的固體,氣體或液體燃料。

有三個主要類型的轉換:

熱轉換(也稱為熱化學轉換)

化學轉化

生物轉化(也稱為生物化學轉換)

eia.gov將更加詳細地解釋這些轉換過程的報告

生物燃料是什麼?(定義)

生物燃料是來自生物質燃料來源

生物質轉化為液體燃料的

生物燃料用於什麼?

生物燃料主要是用作石油代用燃料的運輸

生物燃料可以用於基於道路交通如汽車和卡車,而且對空中旅行像飛機和飛機,除了水運輸船隻

除了運輸燃料,生物燃料也可能用於加熱,還有電

生物燃料是怎麼做成的呢?

不同的生物燃料有自己的轉換過程將生物質轉化為成品/提煉生物燃料產品

生物燃料可能通常通過一個兩步轉換過程產生了生物燃料產品:

1。解構主義

這涉及到打破生物質材料

它可以涉及高溫解構,同時低溫解構

2。升級

升級需要分解構建塊解構的生物質材料,和升級成完成生物燃料產品

生物或化學處理可能發生

energy.gov解釋這兩個轉換過程進行更詳細的步驟

另一份報告表明,生物質轉換成生物燃料可以實現熱、化學和生化反應。

與化石燃料的混合燃料

隻有一些汽車引擎設計能夠使用生物燃料以純粹的形式。

為引擎,這就是為什麼不設計,生物燃料可能與化石燃料混合。

不同類型的生物燃料和生物燃料的例子

類型的生物燃料

的兩個主要類型的生物燃料,這都是第一代生物燃料,是:

- - - - - -乙醇

酒精發酵

它可以用於汽車引擎%’s與汽油混合在不同

也有不同類型的乙醇,如玉米乙醇對纖維素乙醇

eia.gov表明(轉述)乙醇占最大的份額美國生物燃料生產(85%)和消費(82%)

乙醇的潛在好處之一可能是,它有一個比汽油高辛烷值

——生物柴油

它是由酒精與植物油相結合,動物脂肪,或回收烹飪油脂

它可以用於汽車發動機通常是與石油柴油混合在不同%的年代

它的目的是更加清潔的替代石油柴油和柴油發動機車輛

eia.gov表明(轉述)占美國的一個小得多的份額比乙醇生物燃料的生產和消費

新一代生物燃料

還有開發做下一代生物燃料被稱為“可再生烴”“燃料”下降

這些生物燃料是由不同的生物質(浪費、藻類等),碳氫化合物的生物燃料

這意味著他們的“功能等效”是基於化石燃料的燃料(如石油為基礎的燃料),如汽油、柴油和航空燃油

這也意味著他們可以用作石油代用燃料不需要混合

eia.gov表明(轉述)可再生柴油(也稱為綠色柴油)是燃料,下降的一個例子,有一個小但不斷增長的生產和消費在美國了

下降eia.gov列出其他可再生燃料(轉述)在不同階段的發展和商業化的報告

wikipedia.org還討論了“綠色柴油”和它是如何通過加氫裂化生產報告

第一代和第二代和第三代生物燃料

區別第一,第二和第三代生物燃料,除了當他們發展,是每一個來自他們。

第一代

來自糖和小麥等糧食作物(或植物甘蔗和玉米澱粉等)

植物油可能形成第一代生物燃料的一個關鍵部分

第二代

來自非食用生物質如木頭、有機廢物,糧食作物浪費,和其他類型的浪費和殘留物。

第三代

特別是來自藻類(和微藻),它有一個能源豐富的石油

特定的微藻類物種用於製造這些燃料(石油分離和用於石油)

這是目前被認為是最先進的生物燃料

第四代生物燃料

wikipedia.org形容的第四代生物燃料包括:

“…electrofuels和太陽能燃料[…],所生產的生物燃料的生物工程生物如藻類和藍細菌的

這些生物燃料可能仍在開發階段。

更多關於生物燃料

我們已經提供了更多的信息關於生物燃料、生物柴油和乙醇在本指南,包括比較

什麼是生物能源、生物嗎?(定義)

生物能源是能源來自生物量

不同的報告定義生物能源在兩個主要方麵:

1。因為所有的產品來自生物量

如運輸燃料(燃料)、熱、電、和“生物”商品/產品

2。或者,特別是生物質能源用於產生熱量或電力

這是相對於生物質用於生產生物燃料或其他生物製品

在這種背景下/描述,一些報道也稱生物能源為“生物”

當使用這個短語在這種背景下,生物能源的許多方法之一產生能量,連同其他發電方法使用其他能源,如化石燃料,太陽能和風能等可再生能源

生物能源用於什麼?

生物能源(生物質能源存儲),通常用於:

——熱代

——發電

生物能源是怎麼來的?

生物能源是怎樣製成的

在固體有機物質能量用於生物能源,這能量是:

陽光以化學能的形式儲存的…”(wikipedia.org)

這通常化學能量來自光合作用。

這個有機物質,稱為生物質,通過不同的過程轉換為熱能和電能。

energy.gov表明(轉述)的主要三種方式釋放能量存儲在生物質生產生物有:

——通過直接燃燒燃燒

——細菌腐爛(也稱為細菌分解或厭氧消化)

——轉換為氣體或液體燃料。

energy.gov解釋三種發電過程在他們的報告中

但是,作為一個轉述他們的一些最重要的幾點總結:

——直接燃燒

生物質可以燒鍋爐產生蒸汽,使渦輪葉片,驅動發電機,產生電能

生物量也可以替代煤炭的一部分在現有電廠爐(通過共燃)

——轉換生物質沼氣(通過厭氧消化)

生物質轉化為可再生天然氣(甲烷),它可以淨化和用於發電

——轉換生物質合成氣(轉換為氣體)

energy.gov概述的步驟使合成氣(氣體組成主要是一氧化碳和氫氣的)通過氣化

一旦生物質轉化為合成氣,合成氣可以在傳統的鍋爐燃燒發電

合成氣也可以被用來替代天然氣的聯合循環燃氣輪機的

——生物質能轉換成生物液體燃料(轉換)

一旦通過熱解生物質轉化為生物燃油原油,它“…然後代替燃料石油或柴油爐,發電機,電力生產和引擎的

最常見的方式從生物質發電

大多數從生物質發電產生的直接燃燒(即直接燃燒生物質)(energy.gov)

不同類型的生物能源,生物能源的例子

不一定有不同類型的生物能源

有但是不同生物質能源可以用作生產熱能或電能

還有不同的過程將生物質轉化為電如直接燃燒生物質和把它變成一個天然氣或石油

生物能源可能是基於這些不同變量的範疇

沼氣是什麼?(定義)

沼氣天然氣來自不同類型的生物質即有機廢物

來自分解有機廢物的沼氣包含兩個主要氣體——甲烷和二氧化碳

也有微量的其他氣體在沼氣

沼氣用於什麼?

沼氣被俘後,它可以用來產生熱能和電能

它也可以用作汽車燃料

eesi.org表示:

沼氣可以用於發動機,微型燃氣輪機、燃料電池。

沼氣也可以升級成甲烷,也稱為再生天然氣或提高,注入天然氣管道或用作汽車燃料。

在他們的報告中,eesi.org還概述了生沼氣(轉述)的潛在用途,可再生/甲烷,天然氣和RNG轉化為天然氣或液化天然氣(即RNG轉化成天然氣或液化天然氣可以用作汽車燃料)

沼氣是怎麼來的?

沼氣是自然產生的,垃圾填埋場,一些牲畜糞便管理係統

然而,控製和包含使用厭氧沼氣生成

有機材料和有機廢物進行厭氧消化,細菌分解有機廢物沒有氧氣的存在

沼氣是捕獲從有機廢物的分解

另一個產品也由厭氧消化的形式digestate,液體和固體,可以用作土壤改良劑

不同類型的沼氣,沼氣的例子

沼氣可以采取以下形式:

——生沼氣

-可再生天然氣(RNG)(或生物甲烷)

的沼氣提純,除去二氧化碳,水蒸氣和其他痕量氣體

更多關於沼氣

在本指南中,我們提供了更多的信息生沼氣,生物甲烷和沼氣的轉換,提供一個比較這些氣體。

來源

1。https://en.wikipedia.org/wiki/Biomass

2。https://en.wikipedia.org/wiki/Biofuel

3所示。https://www.energy.gov/eere/bioenergy/bioenergy-basics

4所示。https://www.eia.gov/energyexplained/biofuels/

5。https://www.eia.gov/energyexplained/biomass/

6。https://www.energy.gov/eere/bioenergy/biopower-basics

7所示。https://www.energy.gov/eere/bioenergy/bioproduct-basics

8。https://www.energy.gov/eere/bioenergy/biofuel-basics

9。https://www.eesi.org/papers/view/fact-sheet-biogasconverting-waste-to-energy

10。//www.6655zr.com/biomass-energy-pros-cons-now-future/

11。https://education.nationalgeographic.org/resource/biomass-energy

12。https://en.wikipedia.org/wiki/Bioenergy

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