但目前絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)使用生物質(zhì)燃料都存在熱能利用效率低、耗費(fèi)量大的問題。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織1995年的統(tǒng)計(jì)表明,世界上用于作為燃料的薪炭材消耗量占木材總產(chǎn)量的50%,主要是消耗在占世界人口絕大多數(shù)的發(fā)展中國(guó)家。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織1997年根據(jù)中等經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)預(yù)測(cè),2010年薪炭材的年消耗量將達(dá)到2.05億立方米。而發(fā)展中國(guó)家薪炭材占總采伐量的83.4%,主要還是用于家庭炊事和取暖,燃燒灶具的熱效率只有5%-10%。我國(guó)農(nóng)村每年要消耗21339兆噸的柴草,,而絕大多數(shù)是使用傳統(tǒng)的舊式爐灶直接燃燒干柴或農(nóng)作物秸稈,浪費(fèi)問題較為嚴(yán)重。
如何利用生物質(zhì)能、怎樣提高生物質(zhì)燃料的燃燒效率、減少浪費(fèi)是當(dāng)前世界各國(guó)都在進(jìn)行的研究課題。到目前為止,開發(fā)生物質(zhì)作為燃料的研究主要集中在三個(gè)方面:物理轉(zhuǎn)換技術(shù)、化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)和生物轉(zhuǎn)換技術(shù),表1,l是幾種主要轉(zhuǎn)化技術(shù)所處的階段。生物質(zhì)物理轉(zhuǎn)換技術(shù)是生物質(zhì)能利用技術(shù)的一個(gè)重要方面,主要指生物質(zhì)壓縮成型技術(shù),即將生物質(zhì)粉碎至一定的粒度,在一定條件下,擠壓成一定形狀且密度較大的成型物的過程,從而解決生物質(zhì)形狀各異、堆積密度小且較松散、運(yùn)輸和貯存使用不方便、提高使用設(shè)備的有效容積燃燒強(qiáng)度、提高轉(zhuǎn)換利用的熱效率等問題。
生物質(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)可分為傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)和熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)。傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)指以油料作物、野生油料植物等為原料油,通過酯交換工藝制成可代替柴油的甲醋或乙酯燃料技術(shù)。熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)主要包括直接燃燒、液化、氣化、熱解四個(gè)方面,生物質(zhì)直接燃燒是生物質(zhì)能最早被利用的傳統(tǒng)方法,就是將生物質(zhì)直接作為燃料燃燒轉(zhuǎn)換成能量的過程。生物質(zhì)液化是指通過化學(xué)方式將生物質(zhì)轉(zhuǎn)變成液體產(chǎn)品的過程,主要分為直接液化和間接液化兩類:直接液化是在較高的壓力下,添加適宜催化劑,在一定工藝條件下反應(yīng)制成液化油,可作為汽車用燃料或進(jìn)一步分離加工成化工產(chǎn)品;間接液化就是把生物質(zhì)氣化后,再進(jìn)一步進(jìn)行催化合成為液體產(chǎn)品。生物質(zhì)氣化是在高溫下部分氧化的轉(zhuǎn)化過程,該過程是直接向生物質(zhì)通入氣化劑(空氣、氧氣或水蒸汽),生物質(zhì)在缺氧的條件下轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿涌扇細(xì)獾倪^程,可燃?xì)饪蛇M(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榧状蓟蛱釤挼玫綒錃狻I镔|(zhì)熱解是指生物質(zhì)在隔絕或少量供給氧氣的條件下加熱分解,利用熱能切斷生物質(zhì)大分子鍵,使之轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)的加熱分解過程,其熱解產(chǎn)物分為氣體、液體和固體三類。生物轉(zhuǎn)換技術(shù)主要是通過厭氧發(fā)酵、生物質(zhì)水解和生物光合制氫等技術(shù)來制取甲烷、乙醇等化工產(chǎn)品以及氫氣等清潔能源的轉(zhuǎn)變過程。



