蓋世汽車訊 隨著全球逐漸認同將化石燃料留在地下的需求,可再生能源變得越來越重要,替代選項之一是燃燒生物質產生的生物能源。據外媒報道,最近,中國的研究人員詳細介紹了如何利用混合材料,充分優化生物質燃料生產。
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生物質是指任何一種可以作為燃料燃燒的可再生生物材料,通常來自植物源,比如木屑或秸稈。天津大學中低溫熱能源高效利用重點實驗室(Key Laboratory of Efficient Utilization of Low and Medium Grade Energy)的研究人員Cui Xuyang等人表示:“生物質能源是最有效的可再生能源之一。”生物質燃料通常是在壓力和溫度下形成的顆粒,顆粒質量可能受到添加劑的巨大影響。
例如,將秸稈或木質生物質與糖(如淀粉或纖維素)混合在一起,可以提高成品顆粒的強度和耐久性。將木質生物質與沉渣(sludge)等生產廢料結合在一起,也能實現同樣的目標。沉渣材料易獲得、通常含糖,有助于助降低經濟和環境成本。
保持低成本和低生產能耗至關重要。Cui表示:“我們追求的目標是生產高品質、低能耗的顆粒燃料。”在將生物質原料轉化為可用顆粒的過程中,單是造粒這一步就占了所需能量的50%。加工時使用油性作物,如蓖麻和油菜籽,可以降低木屑顆粒產生的能耗,因其中的油可以減少摩擦。總的來說,“油和糖有助于降低能耗,提高顆粒質量。”
在加工過程時,考慮主要生物質的成分也很重要。例如,木材中富含一種叫做木質素的有機聚合物,需要更高的溫度才能變成顆粒。但是,加熱同時會導致原料粘結,提高了顆粒強度。同樣,微藻生物質中缺乏足夠的木質素、纖維素等,但其中所含的脂類降低了造粒過程中的能耗。這種平衡作用,是采用混合材料的另一原因。
Cui表示:“顯而易見,混合不同的原材料以共造顆粒,對于升級生物質顆粒來說,是一種有前途的方式。未來還應考慮不同原料的共燃、共氣化。”
為了創造完全以可再生能源為動力的世界,需要持續努力,包括對一些工作不斷進行微調,比如找到完美的生物質混合物。但是,如果可以完全擺脫化石燃料,這將是非常值得的。Cui總結道:“隨著人類對生物質能源興趣的增長,如何更好地利用這種能源,是一個需要回答的問題。”