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生物质资源生产与收获【讲座记录】
热度 1 tukao 2012-5-23 11:54
生物质资源生产与收获【讲座记录】
2012年5月23日， University of Saskatchewan 的教授Lope G.Tabil做客中国农业大学工学院，讲授"Production and Harvesting ofBio-renewableResources"。本人有幸参与，收获颇丰。 Lope教授从"Agriculture"和"Silviculture"讲起，区分了生物质资源的分类。以耕作方式—播种方式—施肥方式—虫草防治— 收获方式 为主线，讲解了作物收获前各工序的基本原理、方式、机械。后以生物质资源（草质资源、木质资源）收获为主，介绍了两种基本利用方式（Haymaking、Haylage）适用的机械及要求。 最后，和Lope教授讨论从生物质资源收获角度改进玉米联合收获机的思路：在加拿大由于气温较低，只在南方有玉米种植区域。其采用的玉米收获机械种类与国内大体一致。为了对玉米果穗以下部分（茎、根）的生物质材料进行充分利用，需要改进收获机械。Lope教授认为，秸秆粉碎比秸秆铺条更能充分利用生物质资源，而粉碎过后的收集过程能够有效减少劳动力投入，是改进的目标之一。而玉米秸秆粉碎长度依据其用途变化：1、若收获后需要秸秆还田，则秸秆的粒度应尽可能低；2、若收获后需要收集秸秆，由于秸秆在生物利用前仍需粉碎，所以秸秆切割长度可以不做特殊要求，应考虑到节能或其他要求。 Lope教授的精彩讲解。
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《生物质热解原理与技术》朱锡锋
热度 1 ustcpress 2012-4-21 14:52
出版日期：2006年9月 出版社：中国科学技术大学出版社 书号（ISBN）：978-7-312-01884-8 正文页码：228（16开） 定价：24.00元 编辑邮箱： edit@ustc.edu.cn （欢迎来索要目录、样章的PDF） 购书网址： http://product.dangdang.com/product.aspx?product_id=9223591 【 内容简介 】 本书从原理和技术方面论述了生物质热解转换，分别介绍了生物质资源及其特点、生物质结构及其特性、气固两相流与固体颗粒流态化、生物质热解化学反应动力学、生物质热解基本方程、生物质热解气化技术的原理与应用及生物质热解液化技术的原理与应用。本书可以作为高等学校和科研院所相关专业的研究生和高年级本科生的教材使用，也可以作为相关科技人员的参考材料。 【 主要作者简介 】 朱锡锋，中国科学技术大学热科学和能源工程系教授、博导。 1983 年本科毕业于合肥工业大学机械制造专业， 1986 年硕士毕业于合肥工业大学机械学专业， 1996 年博士毕业于浙江大学流体传动及控制专业； 1996 ～ 1998 年于中国科学技术大学热能工程专业从事博士后研究； 2002 ～ 2003 年于荷兰 BTG 从事访问研究。现任安徽省生物质洁净能源重点实验室和安徽省生物质能工程技术研究中心主任，兼任中国科学院能源委员会专家组成员、中国能源研究会能源系统专委会委员、中国生物质能技术协会常务理事、生物质发电成套设备国家工程实验室技术委员会委员、《太阳能学报》和《燃料化学学报》编委等。 主要研究领域为生物质热解制备生物油、生物油特性与燃烧技术、生物油精制与应用等，正在主持研究的项目（课题）主要有国家 863 计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、中科院知识创新工程等，自主研发的生物质热解制备生物油技术已进入产业化示范阶段。 “ 十一五 ” 以来已在生物质能源领域出版专著 3 部、发表学术论文 100 余篇、申请和授权专利 14 项。
个人分类: 工程图书|7715 次阅读|2 个评论
[转载]王亦楠：鼓励燃煤小火电“绿色转型”的政策建议
liuli66 2012-4-18 15:28
“上大压小”是我国节能减排的重要举措之一，“十一五”期间共关停小火电约7700万千瓦，预计“十二五”期间至少还要关停5000万千瓦。关停小火电在取得节能减排显著成效的同时，也在部分地区出现了一些问题。在适宜地区，将燃煤小火电改造成生物质电厂，可实现能源、经济和环境共赢，使我国“上大压小”政策取得更好的成效。 小火电机组关停后的一些问题 1.影响部分城镇冬季供热。很多地区的小火电都承担着冬季供暖的重任，据调查，为保障供热，一些平时处于停产状态的小火电，到了冬季不得不重新开启。 2.造成很大投资损失。除了服役期满的以外，不少未到服役期限的小火电也被纳入了强制关停范围，关停造成了电厂投资方很大经济损失和人员就业问题。 3.不利于农村电网安全运行。小火电作为农村小型支撑电源，是大电力系统的有益补充，在电网调峰中有重要作用。关停对农村电网稳定运行会产生不利影响。 总之，部分地区关停小火电面临着较大困难，需要进一步寻找既能终止小火电的高耗能高污染、又能化解上述问题的更妥善的解决之道。 改造成生物质电厂可使燃煤小火电实现能源、经济和环境共赢 进行生物质能改造是燃煤小火电实现“绿色转型”的重要途径。生物质电厂与燃煤小火电厂结构基本相同，只要对燃煤小火电厂的燃料制备输送系统和燃烧系统进行改造，使之适合生物质燃料特点，高耗能高污染的燃煤小火电就可以改造成清洁环保的生物质电厂。丹麦等发达国家早已开展这种实践，并取得了很好的节能减排效果。 燃煤小火电改造的前提条件是：生物质资源必须可靠且收集半径合理；小火电机组运行状况良好，服务期不超过土5年；周边交通能承受较大的燃料物流压力。根据当地资源量情况，燃煤小火电可采取纯烧或掺烧生物质两种改造方案。完成改造后，电厂可从上网电价增值、供热、增值税和所得税减免、CO2减排交易、SO2减排和燃料成本下降等途径获得经济效益。 我国的小火电主要是燃煤机组，其中2／3分布在农林剩余物资源丰富的山东、江苏、河南、河北等10个农业大省。这些地区秸秆露天焚烧现象屡禁不止，严重影响着环境治理和交通安全。如果能用当地富余的秸秆替代煤炭做为燃煤小火电厂的燃料来源，则既能实现可再生能源发电／供热，又能盘活小火电资产、获得多种经济效益，还为秸秆禁烧找到了出路！ 燃煤小火电改造成生物质电厂已在我国成功实践 燃煤小火电改造在发达国家早有推广，2011年我国也有了成功实践。山东德州银河热电厂利用农林剩余物替代煤炭实现了热电联产，率先实现了“绿色转型”。 银河热电厂是2003年为解决宁津县集中供暖问题而建设的燃煤电厂，2005年投运后一直亏损，2007年被迫停产，2010冬季为解决当地供暖又重新开启。为走出高耗能、高污染、依靠政府补贴才能运行的困境，银河热电厂利用当地秸秆、树枝、树墩等农林剩余物非常奉富的资源优势，2011年初和清华大学合作进行燃煤电厂改造，成功解决了燃煤锅炉掺烧、纯烧生物质的技术难题，当年冬季为城区首次实现了完全以生物质资源为燃料的热电联产。改造使银河热电厂实现了能源、经济和环境共赢： 一是锅炉的能源利用效率更高。实践证明锅炉改烧生物质后在各种工况下运行稳定，无结焦结渣情况，机组可满负荷运行，并且锅炉热效率比燃煤时提高了2个百分点，飞灰、灰渣的可燃物比重显著下降。 二是电厂从长期亏损转为盈利。即使不考虑CO2和SO2减排收益，银河热电厂就已具备显著的经济优势：年发电成本比燃煤时降低了25%，年发电收入增长了8土%，年经济效益从原来亏损3015万元转变为盈利1665万元。需特别指出的是，银河热电厂改造的投资成本仅为2000元／千瓦，工期仅为3个月，比新建一个同等规模的生物质电厂要节省80%的投资，缩短9～15个月的工期。 三是CO2和SO2减排效益显著。改造后每年可节省4.72万吨标煤的煤炭消耗，相应减少9万吨CO2排放和604吨S02排放。 燃煤小火电改造在我国具有很大的推广潜力 银河热电厂改造前面临的困境正是我国很多地区燃煤小火电现状的缩影，其成功改造为这些燃煤小火电实现“绿色转型”提供了示范。 燃煤小火电改造在我国具有很大的推广潜力。据统计，我国单机容量10万千瓦及以下的小火电机组共有1.1～5亿千瓦，其中燃煤小火电机纽约为7900万千瓦，主要分布在10个农业大省，有条件进行生物质能改造。可以根据不同地区的资源量情况，将那些运行期限短、设备健康状况良好、周边道路通畅的燃煤小火电厂，改造成纯烧生物质或掺烧生物质的电厂，这既符合国家鼓励可再生能源发展的产业政策，又适合乡镇居民生活水平不断提高的需要。 在适宜地区鼓励燃煤小火电改造的政策建议 1.提高对燃煤小火电“绿色转型”可行性及重要性的认识。在乡镇建设大中型热电联产机组不太现实，在适宜地区利用生物质能改造燃煤小火电，可实现能源、经济、环境共赢。与新建生物质电厂相比，燃煤小火电改造的投资和运行成本低、建设工期短、经济效益好。改造燃煤小火电比新建生物质电厂更有意义！可以盘活现有资产、节约投资成本，使燃煤小火电关停过程中出现的主要矛盾迎刃而解。因此，建议不要把所有燃煤小火电“一关了之”，应在有条件的地区推动燃煤小火电尽快实现“绿色转型”。 2.生物质发电项目的规划布局应优先鼓励燃煤小火电改造。要实现国家能源局提出的“2015年我国生物质发电装机规模达到1300万千瓦”目标，“十二五”期间将要新建200～300座生物质电厂。为使产业有序健康发展，国家能源局正在研究制定全国生物质发电项目的发展规划。建议政府加强组织引导，鼓励山东、江苏、河北、河南、山西、辽宁、黑龙江等农业大省，在生物质发电发展规划布局中优先考虑燃煤小火电改造项目建设。选择一批适合的燃煤小火电，规划改造为生物质热电联产项目。 3.尽快完善并落实对掺烧生物质发电项目的鼓励政策。燃煤电厂掺烧生物质，可以显著提高锅炉效率、降低污染排放，在国外已成为生物质能利用的主流技术。目前我国小火电关停范围已扩大到装机容量10万千瓦以上的机组，对于容量大于3万千瓦的燃煤小火电，掺烧生物质是最优改造方案。但因缺乏掺烧量的计量和监测系统，现行的《可再生能源法实施细则》对掺烧生物质发电项目的优惠政策很难操作。建议国家能源局等有关部门尽快完善燃煤锅炉掺烧生物质的计量、管理和监测体系，使掺烧生物质项目也能真正享受到可再生能源的鼓励政策，从而在更大的范围内推动燃煤小火电“绿色转型”。 作者： 国务院发展研究中心资源与环境政策研究所 王亦楠 来源： 《中国经济时报》2012年04月12日 本文来自: 人大经济论坛 真实世界的经济学 版，详细出处参考： http://bbs.pinggu.org/forum.php?mod=viewthreadtid=1414801page=1
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“生物质化学与工程”高级群：187379468，欢迎大家的加入
health229 2011-11-28 21:17
“生物质化学与工程”高级群：187379468，欢迎大家的加入。
个人分类: 科研心得|933 次阅读|0 个评论
第六届工业生态学国际大会评述（5）-气候变化、能源及生物质
热度 1 slonethu 2011-6-30 10:06
随着国际社会对气候变化的关注与日俱增，工业生态学研究也开始涉足这一领域。与其他学科不同，工业生态学家们对气候变化的关注主要着眼于对有助于减缓气候变化危害的技术及政策的评估，其中最主要的工作是对各类新能源（包括可再生能源）的生命周期评价。 作为工业生态学的核心工具之一，生命周期分析在此次工业生态学大会上继续扮演着重要的角色。一方面，很多学者对传统的生命周期分析方法进行了改进，例如将复杂系统模拟、地理信息系统或其它系统分析工具与生命周期分析相结合，有针对性地改进传统生命周期分析的不足和缺点；另一方面，主要是利用传统或非改进的生命周期分析对新能源技术进行分析，以期从系统的角度对这些新技术进行更深入的了解。 在各类新能源技术中，生物质能源在这次工业生态学大会上是一个热点。大会不仅有很多传统的报告涉及到生物质能源，还专门举办了一个关于生物质能源的专题讨论。从技术角度讲，由于美国及欧盟等生物能源主要推手们意识到传统的第一代生物能源（以玉米等粮食作物为原料）的种种弊端，例如与粮食作物竞争耕地，造成粮价上涨，生命周期排放增加等，其政府已经开始大力推动第二代及第三代生物能源的发展。工业生态学家们在种种新技术的发展过程中总是扮演了一个理性批判者的角色，在新生物能源的发展中也不例外。在这次工业生态学大会上，涌现出了很多对第二代及第三代生物能源的系统分析（主要以生命周期分析为主），希望能够在这些技术发展过程中为其提供合理正确的决策建议，避免出现在第一代生物能源发展过程中呈现的类似问题。 （密西根大学徐明整理）
个人分类: 工业生态学|4584 次阅读|2 个评论
第五届生物产业大会
nanyq 2011-6-29 21:48
第五届生物产业大会“生物质纤维和生化原料”论坛暨“化纤行业生物产业发展”专题展览现场报道 时 间：2011年6月18日 地 点：深圳会展中心 参会人员：国内化纤企业代表及研究机构人员、知名学者 生物质纤维及生化原料论坛 主持：中国工程院院士 蒋士成 各位领导、各位嘉宾、各位同仁朋友： 欢迎各位参加此次由中国化学纤维工业协会、纺织化纤产品开发中心、中国纺织工程学会化纤专业委员会、生物源纤维制造技术国家重点实验室、唐山三友兴达化纤有限公司主办的“第五届生物产业大会生物质纤维及生化原料论坛”。 中国化学纤维工业协会名誉会长 郑植艺 《中国生物质纤维及生化原料科技与产业发展（30年）路线图》 郑植艺名誉会长在报告的第一部分中介绍了中国生物质纤维及生化原料科技与产业发展（30年）路线图编制工作的准备、参与人员等基本情况；然后在第二部分引述了路线图编制的依据，包括国家对生物产业的政策，世界各国发展生物产业的路线及中科院50年路线图等；并在报告的第三部分重点提出了路线图编辑的“思路”和“目标”，发展思路为二个替代，一个改性，争取和国际水平同步发展，长期规划，重点突破，培育大型企业，引领行业产业集聚和集群式发展；并分别从原料替代、过程替代、节能减排和生化改性四个方面提出了发展目标；报告的最后描绘了中国生物质纤维及生化原料科技与产业发展（30年）路线图总体概况，从共性技术与工程，再生纤维素纤维，再生多糖纤维，生物质合成纤维与生化原料五个单元进行分别描述。 青岛大学教授 夏延致 《我国海洋生物质纤维科技与产业发展未来30年战略思考》 夏延致教授的报告从基础研究、关键技术、工程化、产业化、市场等多个方面、多个视角，对我国海洋生物质纤维未来10年、20年、30年的发展趋势进行战略思考与规划。并在报告中着重介绍了我国海藻纤维的发展现状及趋势，指出目前我国海藻纤维已进行产业化阶段。 东华大学教授 朱美芳 《PHBV生物质纤维的研究进展》 朱美芳教授在报告中详细地介绍了PHBV生物质纤维的原料改性和纺丝工艺改进。原料的改性包括物理共混和化学改性。物理共混主要包括与无机纳米粒子共混、与高聚物共混以及与小分子共混。化学改性主要包括支化、交联、嵌段共聚和接枝共聚等。共混方法简单，成本低，但效果不够理想，并不能从根本上解决PHBV的性能缺陷；化学改性已经为PHBV材料研究的热点。经实验结果表明，共混纤维的力学性能较PHBV纤维的有显著提高。在纺丝工艺方面，，除了熔融纺丝外，还通过静电纺丝、干法纺丝制备了不同尺度和形貌、不同性能的PHBV纤维。 中国纺织科学研究院顾问 赵庆章 《溶剂法纤维素纤维产业化技术的研究和开发》 赵庆章顾问在报告中首先指出当今全球纤维总产量主要由合成纤维（59%）和天然纤维（37%）组成，其次是黏胶纤维(仅占4％左右)。合成纤维以石油为原料，枯竭已指日可待；棉、麻等天然纤维受土地等限制不可能大幅增加；粘胶纤维生产过程存在严重的污染。而从需求的角度看，世界人口和人均消耗还在不断增加，这将导致世界纤维总需求量的增加。因此，寻求新的可再生纤维资源，开发无污染的绿色加工工艺是纺织业发展的必然之路。接下来，赵庆章顾问介绍了以NMMO为溶剂的Lyocell纤维的主要生产工艺和国内外发展近况，探讨了各类工艺产业化的可行性和发展前景，并指出溶剂法纤维素纤维是一项对环境友好、原料可再生及无白色污染忧患的高新技术，开发这项技术对于纺织行业的可持续发展具有重要意义。 天津工业大学教授 程博闻 《熔融增塑纤维素纤维的结构与性能研究》 程博闻教授在报告中介绍了采用咪唑类离子液体为纤维素增塑剂进行了熔融纺丝研究，通过对纤维素/离子液体浓溶液的研究，理论上确定了纤维素熔融增塑的最高温度为142℃，超过此温度后纤维素不再熔融。为了提高熔融增塑过程中纤维素的质量百分数同时尽量避免降解，还加入了其他添加剂，如二甲基亚砜、甲基咪唑或者吡啶等。目前，在纺丝过程中纤维素含量可达40%以上，纤维断裂强度超过4cN/dTex。实验表明，熔融增塑纺制纤维素纤维的方法比传统生产方法具有很明显的优势，如纤维强度好，生产效率好，纤维功能改性便利，增塑剂或溶剂回收量少和方便等，但是生产过程中仍存在一些问题，如增塑过程中纤维素与增塑剂的相互作用机理，纤维素加工过程中的热降解机理等也急待解决。 武汉大学教授 张俐娜 “绿色”技术制备新型再生纤维素纤维 张俐娜教授在报告中指出，利用可再生、动植物资源生产环境友好材料，并且不使用、也不产生有毒、有害物质已成为当今国际前沿领域。面对我国目前用粘胶法生产人造丝和玻璃纸造成的严重污染（使用大量的CS2），其研究小组发明了一种纤维素新溶剂—7%NaOH/12%尿素水溶液。该溶剂冷却到-12 ℃时，能迅速溶解纤维素，溶解时间仅需2分钟，达到纤维素历史上最快的溶解速度。同时，利用这种纤维素溶液，通过小型中试设备成功纺出新型再生纤维素丝，具有圆形截面（类似Lyocell，天丝），以及光滑的表面和优良的力学性能。 主持人：中国纺织科学研究院 赵庆章顾问 中科院过程工程研究所博士 王宁 《生物质纺织纤维原料过程工程研究进展》 王宁博士在报告中指出纺织工业面临的首要问题仍然是如何从天然原料中高效、清洁、经济地分离制备纺织纤维，而从天然纤维原料特性出发，利用过程工程的思路，通过多种技术工艺的交叉和融合，形成一些独具特色的天然纤维原料生态产业集成，是天然纤维原料产业发展的新思路。在多年过程工程研究的基础上，形成了天然纤维资源多层分级循环利用新思路，并应用于新型纤维素纤维原料、农副产品纤维和海洋产品纤维原料的清洁炼制，建立了一系列新工艺和方法。具体包括麻类纤维的汽爆清洁脱胶技术；秸秆长短纤维的分级利用技术；废弃羊毛、牛毛、驼毛等制备纳米抗菌生物蛋白纤维技术；玉米蛋白分级分离及其混纺技术；海带组分分离制备海藻酸钠、膳食纤维、色素、碘和甘露醇的新工艺；多元醇发酵糖平台技术。 山东华兴纺织集团有限公司董事长 胡广敏 《纯壳聚糖纤维及应用产业化研究》 胡广敏董事长在报告中首先指出纯壳聚糖纤维属海洋生物再生纤维，是目前唯一的动物再生纤维。与传统的陆地天然纤维、再生纤维相比，具有许多特殊优点。既不依赖石油，又不与粮食争土地，开辟了化学纤维的第三原料来源，符合化学纤维绿色环保的发展趋势。并且，纯壳聚糖纤维的高纯度使该纤维具有优异的生物相容性且无免疫原性、广谱抑菌性、防霉性、吸附性、生物可降解性以及止血和促进伤口愈合等特殊功能。因此越来越被人们关注，在医用方面、卫生用品、辐射能防御布、环保滤布以及烟草的滤嘴等军事用品和工业材料等领域颇具吸引力。报告的最后，胡广敏董事长再次强调必须加快我国纯壳聚糖纤维的产业化进程。 天津中盛生物工程有限公司董事长 周新民 《壳聚糖纤维原料的制备与产业化》 周新民董事长在报告开始首先指出全球每年由生物合成的甲壳素多达百亿吨，我国沿海地区水产加工制取的壳聚糖每年可达八千吨以上。但目前，我国纺织用壳聚糖纤维原料的年产能约为五百吨，尚处于产能低、产业化程度低的阶段，不能满足纺织产业“十二五”期间壳聚糖纤维千吨年产能发展需求。 接下来，周新民董事长以自身企业为实例，一方面实施低温储运与加工流程控制，优化壳聚糖生产工艺，增强纤维强度，稳定质量，另一方面应用物理、化学、生物技术处理污染物废，提高原料综合利用率。同时，在行业推动壳聚糖纤维标准与国际接轨，促进基础理论研究成果在企业的迅速转化，推动产业化发展，建立上下游产业联盟等，力争使壳聚糖行业2015年达到3000吨/年产能，满足壳聚糖纤维产业“十二五”期间达到3000吨年产能的需求。 中国纺织科学院生物源纤维制造技术国家重点实验室副主任 徐纪刚 《壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐中的溶解和流变性能研究》 徐纪刚副主任在报告中论述了不同粘均分子量的壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（ Ac）中的溶解性能，并旋转流变仪（哈克MARS-III）讲解了壳聚糖/ Ac溶液的稳态流变和动态流变性能。经实验结果表明， Ac对壳聚糖具有良好的溶解能力，其对壳聚糖的溶解能力随温度升高而增大，随壳聚糖分子量增大而减小，溶解浓度也达到了成纤聚合物溶液纺丝的要求。稳态流变结果表明，低分子量壳聚糖/ Ac溶液的质量浓度在3%以下时呈牛顿性流体特征，高于此浓度为假塑性流体；溶液的黏度、结构黏度指数随着温度升高而降低；在同一浓度下，溶液黏度随壳聚糖分子量增大而增加，溶液的恒剪切活化能随着剪切速率的增大而降低。动态流变结果表明，溶液的储能模量和损耗模量随着温度的升高而下降，储能模量与损耗模量存在一个交叉点，该交叉点随着温度升高向高频区移动。 总后勤部军需装备研究所博士 郝新敏 《汉麻生物质综合开发与利用》 郝新敏博士在报告中首先指出汉麻是一种古老而又新兴的生物质资源，重新审视并合理开发利用汉麻生物质资源，将为农民开辟一个新的增收渠道，为我国新农村建设提供一个良好机遇。同时对保障能源安全、保护环境、促进社会经济可持续发展也有着非常重要的意义。然后郝博士介绍了汉麻生物质资源的低碳环保特性，并重点介绍了汉麻纤维低碳环保加工技术和汉麻在低碳环保纺织品、原生态汉麻秆芯人造板材以及生物制药等领域的综合利用现状。 广东百合医疗科技有限公司副总经理 王晓东 《海洋纤维在医用敷料方面的应用》 王晓东副总经理在报告中首先指出以海藻酸钙与壳聚糖为代表的海洋纤维有着资源广阔，可再生性等其他纤维材料不可替代优势，在医用敷料方面有着独特的临床应用价值。然而，这些材料作为医疗敷料的产业化方面遇到了个种各样的挑战。接下来介绍了这些挑战以及可能应对的方法。此外还介绍了这个领域里产品发展的趋势及新产品开发方向。 南京林业大学副教授 毛连山 《木质素改性加工技术》 毛连山副教授在报告中讲道木质素是一种热塑性天然高分子材料，分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭又键等活性基团，可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。通过这些反应可得到相关的化工产品。本文对水质素的使用现状和存在的问题进行了分析，对木质素的化学反应以及产生的化工产品进行了全面的概述，并提出了近期在木质素改性加工利用的发展方向。 第五届中国生物产业大会于2011年6月17日在深圳会展中心隆重开幕。第五届中国生物产业大会组委会副主任、中国化学纤维工业协会名誉会郑植艺受邀参加开幕式。本届大会围绕“培育生物产业，发展绿色经济”的主题，聚焦生物领域前沿技术和产业热点，展览面积3万平方米，吸引了大陆、港台以及来自美国、德国、加拿大等地的企业组和科研机构293家组团参展，参展人数约13000人，参与论坛会议等活动达8000人次，参观展览达46000人次，突破历届展览规模。其中“化纤行业生物产业发展专题展览”吸引了中国纺织科学研究院、唐山三友集团兴达化纤有限公司、山东华兴集团、宜宾惠美新材料股份有限公司等化纤行业知名企业参展。此次展览成为化纤行业生物产业发展、品牌展示、信息交流的重要平台。
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生物质制氢-催化与变换技术
wangshilei 2011-4-28 11:00
生物质制氢-催化与变换技术
生物质制氢-催化与变换技术，气化后先水蒸气重整，然后CO变化，最后PSA。
个人分类: 专业课程资料|6695 次阅读|0 个评论
阻碍生物质资源应用的瓶颈是什么
热度 14 cutefay 2011-4-10 22:50
科学网博主杨志（ http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=374141 ）在我的博客留言中问我：“我想请教您一个问题，阻碍生物质能源（纤维素，半纤维素）在中国应用的主要瓶颈是什么呢？您是否看好生物质利用技术的前景？” 杨博主所说的生物质资源，其实是指木质纤维素资源（纤维素和半纤维素）。我从本科到博士，几乎一直在接触生物质资源这个领域。接触过木质纤维素资源利用的上游生物技术（酶学和基因）以及中下游技术（发酵和热解等）。所以就谈谈自己对这个问题的认识吧！ 我们现在可以利用的生物质资源主要有两类：一类是淀粉类的资源，另一类是木质纤维素类的资源。生物质资源可以通过发酵或者热解、气化等方式，转化成我们所需要的产品，其中通过微生物发酵的方式比较温和，能够生产的产品比较多。本文重点讨论利用这种发酵方式生产产品。 先介绍一下淀粉和纤维素吧！淀粉是大家都知道的，不用多介绍了，淀粉可以通过淀粉酶水解为葡萄糖，为动物提供营养，还可以作为微生物的粮食，让微生物生长。通过控制发酵的条件，来生产出乙醇、丙酮、丁醇等若干产品。纤维素也是由葡萄糖组成的，和淀粉不同的是，淀粉中的葡萄糖主要是通过 α -1 ， 4- 糖苷键或 α -1 ， 6- 糖苷键连接的，而纤维素中的葡萄糖是通过 β -1 ， 4- 糖苷键连接的。别看就这小小的区别，但化学性质却相差千里。淀粉很容易被水解成葡萄糖，我们人类唾液中的淀粉酶，就可以水解淀粉。而纤维素呢？也有纤维素酶可以水解它，但是水解效率却比淀粉酶低两个数量级。也就是说，将纤维素水解利用在原理上不存在任何问题，纤维素酶就可以做到，但最关键的是纤维素难以被水解，这就涉及到成本问题。 因为现在耕地越来越少，粮食都不够吃，更别谈用淀粉这样的粮食资源来造燃料乙醇等化学品了。所以生物质资源的利用只能靠木质纤维素等非淀粉类的资源。我国每年产生的秸秆就有 7 亿吨，林业废弃物资源每年也有好几亿吨，如果能够好好地利用，就可以避免跟人争粮了。 为何纤维素比较难被水解？我想，这是植物长期进化自然选择的结果。木质纤维素是植物细胞壁的主要成分，是用于保护植物细胞的。试想，如果植物的细胞壁非常容易被降解，那么植物岂不是很容易就受到伤害？ 纤维素转化成葡萄糖的效率低，主要有两个原因，一个是刚才所说的纤维素酶的水解效率问题，另外一个是纤维素的结构问题。天然的木质纤维素的结构会使纤维素酶对纤维素的可及性差，酶作用不到恰当的位置上，因此难以酶解了。因此，为了降低成本，需要在这两个难点问题上下手，进行突破。除此之外，水解成葡萄糖之后，由于水解液浓度低、可能存在抑制物等问题，纤维素水解成的葡萄糖发酵也是一个问题。 1 、对于纤维素酶的水解效率问题，现在有很多筛选高产纤维素酶的菌株以及克隆工程菌株的研究，以产生水解效率更高的纤维素酶。然而，即使这样，纤维素酶的成本依然很高。那么如何解决这个问题？除了在高产纤维素酶的菌株方面下手之外，我们还可以通过其他方式来降低成本。例如，纤维素酶发酵出来了，要和发酵的底物以及菌株分开，涉及到分离纯化问题。分离纯化也是一块很大的成本。其实，我们在后续利用纤维素酶水解的过程中，未必一定要用到很纯的纤维素酶，在酶里稍微混点其他的东西，只要不影响发酵，也是无妨的。所以这一点做好了也能够使成本降低。 此外，纤维素酶的水解未必一定要使用纤维素酶，还可以通过酸水解等方式。酸水解虽然成本略低，但是存在着污染大以及存有发酵抑制物等问题。还是酶解更温和。酸水解等方式这里不再讨论。 2 、对于纤维素的天然结构问题，可以使用汽爆等处理方式，使这种天然的结晶结构疏松，使纤维素酶更容易作用于纤维素。这个方面看似简单，但也有很多要探讨的东西，更学术等等问题这里就不再深入探讨了。这里想说的是，现在这个方面的受重视程度往往不如对纤维素酶的重视程度，其实，这个方面如果做好了，可以使纤维素酶能够发挥的效果提高几倍甚至几十倍。我之前做过一个实验研究，是将玉米皮（主要成分是木质纤维素）汽爆处理之后（相当于做了好的预处理）酶解，跟机械粉碎处理之后再酶解相比，在同样的酶解条件下（加的纤维素酶等完全一样），酶解率提高了几十倍。从这个就可以看出预处理的重要性了。 3 、发酵问题。目前有很多利用纤维素酶的水解成的葡萄糖来发酵生产各种产品的研究，具体技术细节这里也不探讨了。总之这方面做好了，纤维素利用的成本也会降低很多。 4 、综合利用问题。如果利用秸秆等纤维素资源仅仅生产单一产品，那么会存在很多浪费。但如果能够综合利用，则会让成本降低很多。例如，秸秆中的长纤维不容易被酶解，但却是造纸的好材料，用来造纸比用来生产乙醇等产品卖价要高得多。秸秆中的薄壁细胞，可以用来提取制备纳米级二氧化硅。发酵之后的发酵渣，可以用来堆肥，会成为很好的有机肥。如果能够物尽其用，成本又会降低很多。 前几年写了一篇论文，对比了一下美国、加拿大以及中国目前利用秸秆资源生产燃料乙醇的情况，加拿大某公司的燃料乙醇成本约 3500 元 / 吨，美国某公司的成本约 4100 元 / 吨。中国天冠集团约 6300 元，丰原集团约 6000 元（文献中看到的数据，不知道准确度多高）。如果能够在我上述所说的这几个环节都做好的话，成本应该能够降低很多。现在我国的燃料乙醇卖价约 5000 元左右，其实生产乙醇是赔本的。但国家对生产乙醇是有补贴的，每生产一吨乙醇可以补贴至少 1500 多。这些企业其实靠着这个补贴才能赚钱。如果上述各个环节能够做得稍微好一些，我国利用生物质成本应该能够降到 5000 元以下，甚至 4000 元以下。这样，企业才能够不靠国家补贴而真正实现盈利。
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博士论文开题报告
health229 2011-4-9 23:38
2011年04月08日下午，在SCU纺工附楼210教室，进行了我的博士论文开题报告。由于最近很忙，昨晚也没有及时完成此文，今日补上，简要介绍一下。 先简介一下我的专业：我的专业是生物质化学与工程（生物质化学与工程可以算得上是皮革化学与工程的别称吧，当然现在也有皮革化学与工程专业），算是冷门中的冷门了。想当初，我的本科是高分子材料，硕士是生物材料，博士却来做皮革。此般跳跃，尤其让人费解。既来之，则安之。我选择，我无悔！ 废话少说，切入正题。我的博士论文题目是“功能性无铬鞣绵羊毛皮制造中的关键技术”。论文核心就是：1.功能性；2.无铬鞣。 对于皮革鞣剂，概括起来就是三句话：铬鞣很强大，污染也很大，我们正想取代它。当今皮革（毛皮）制品的发展趋势就是：生态化，功能化，时尚化，个性化，精品化。 自从1883年，Dennis发明一浴铬鞣法以来，由于铬鞣革良好的综合性能，铬鞣剂成为皮革（轻革）鞣制的主鞣剂，几乎无可替代。马克思和毛主席都告诉我们，任何一个新事物想取代旧事物都得经过一个过程，很多时候甚至要进行艰苦卓绝的斗争，同样无铬鞣要想取代铬鞣，也将是一个漫长的过程。对于无铬鞣剂的研究，国内外也是研究多年，也算有些成果，但想完全取代铬鞣剂，还差些火候，而且不止一点半点。 SCU的制革清洁技术国家工程实验室是我国皮革科研的重要基地，拥有国家一级学科、博士后流动站等，在国内外最为著名，科研仪器设备先进、齐全，可与美国东部农业研究中心等相关研究单位媲美，整体水平居国际领先水平。可见，课题组所在单位条件优越，可以提供国际上最先进的仪器设备，可以提供国际先进水平的技术支撑，能够保证课题的顺利实施。本研究室长期从事皮革、毛皮等方面的研究，我的导师30多年来，一直从事胶原化学、制革清洁技术、制革化学及工艺学的研究和技术开发，在胶原化学、多金属配合物化学、结构化学以及制革清洁技术的研究开发方面均有建树。目前已与工厂合作建有联合创新实验室，不仅具有很好的理论基础，还有生产实践经验。我就用皮革的行话来概括一下：咱的作坊是一流的，咱的师傅也是一流的，那还做不出好的皮子来，那一定是我这个徒弟的个人修行还不够。努力ing。 理想和现实总是有差距的，我也希望我的博士论文在同行业里面水平一流。前面也说过了，咱的外因算是相当强的了，硬件，软件都很好，剩下的就是自己努力了。毕竟内因还是起决定作用的！ 2011年04月09日晚11点。 听取刘安金博士的建议，有些内容就省略了，在此表示感谢。
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暑期培训“来自太阳的能量和材料”, 早鸟注册4月15日截止
热度 3 Nancyback 2011-4-7 09:17
欧洲可持续能源研究生院 (European Graduate School on Sustainable Energy) 欧洲催化联合会 (European Federation of Catalysis Societies (EFCATS)) 生物质转化 - 国际研究和教育伙伴组织 (Partnerships for International Research and Education (PIRE - Biomass Conversion)) 荷兰皇家化学会 (Royal Netherlands Chemical Society (KNCV-Section Catalysis)) 荷兰催化研究院 (Netherlands Institute for Catalysis Research (NIOK)) DST-NRF 卓越催化研究中心 (DST-NRF Centre of Excellence in Catalysis (C*Change)) 等机构联合组织的“Energy and Materials from the Sun”暑期培训班，将于 6 月 20-23 日在荷兰 Rolduc Abbey 举行。 Early Bird 注册 4 月 15 日截止。 欢迎同行参加。 网站链接： http://www.europeansummerschool.eu/ 2011 年 4 月 7 日于天南大联合楼。
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2011-3-17学术
stillme2010 2011-3-18 16:20
昨天网络不好 今天上传。 生物质残余和垃圾对未来能源混合有重要意义。农业和工业生产过程产生的残余通常比较便宜，来源广泛且可以连续产生，并且其热值可以和木材相比拟。但是，很多这类材料富含蛋白质，氮。因此，要有效开发这类物质，这些氮化学的基础研究非常重要。本研究中，五种 不同的生物质，在一个 bench-scale single-particle 反应器，对不同过程的气体释放的成分进行了测试。被测燃料分别为 dry distiller’s grains and solubles(DDGS), palm kernel cake(PKC), rapeseed cake (RC), fermented sewage sludge (FSS) and chicken manure(CM) 。所有这些物质具有较高的热值并且已经使用或是计划在工业规模的锅炉上使用。实验装置可以检测总碳和氮的释放，以及氮在挥发份和焦炭中的分布。各种燃料的 CO 、 CO2 、 NO 的排放侧写分别在 800 、 900 、 1000 ℃ 以及 3% 和 10% 的 O2 含量（体积分数）条件下进行。 DDGS,PKC, 以及 RC 显示出相似的排放特点，而 FSS 和 CM 反应较快，由于其较低的固定碳含量以及较快的焦炭氧化速率（由于较高的无机物含量的催化作用）。这些燃料的二氧化碳的最大释放量 80-100g CO2/MJ, 和煤的排放水平相似。总氮以 NO 形式排放的量以 FSS 最小， 0.3g N/100g 干基（ dry basis,db ） , 和 DDGS 的 0.5-0.6 g N/100g 的排放量相似。 PKC 、 CM 、以及 RC 为 0.8 g N/100g 。燃料中的 N 转化为 NO 的规律和之前的研究相似：本研究中燃料氮含量最低的 PKC ， release the most of initial N as NO; 而氮含量最高的 CM ，表现出最低的转化率。通过当前分析，在较温和的 800 ℃ 燃烧条件下，除 FSS 之外，碳和氮的排放成比例排放。在各温度条件下， FSS 排放几乎所有的 N 在挥发过程中排放，其它燃料中，挥发性 N 随温度的升高而提高。本实验的数据显示，本实验采用的燃料的氮会增强热力学氮反应（ resort in enhanced thermal De-NOx reactions ）。 在正确的操作条件下，可以控制 NO 排放在控制标准之内，无需增加气体净化装置。
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2011-3-5学术
stillme2010 2011-3-5 10:16
本来这不是周末么，但是周四耽误了没学术，这就补一下好了，正好有个小空。 空气分级对共燃烧粉煤和生物质混合物的 NOx 排放以及燃烧效率的影响 生物质残留物与煤的共燃烧在燃煤锅炉中燃烧发电的应用近年来持续发展。本研究中，采用苏联煤和一系列生物质对共燃烧进行实验，采用 shea meal(SM), cotton stalk(CS), sugarcane bagasse(SBT), Sugarcane bagasse(SBR), and wood chips 作为生物质，掺配比例为 5% 、 10% 、 15% （热值比例）以评估其作为替代燃料对 NOx 的控制的潜在影响。结果发现：在空气不分级和分级的情况下，生物质的添加均会提高 NO 的减排。……生物质的添加在优化条件下会对碳燃烧有正面影响。……（后面是一堆得到的优化的工艺条件和试验结果）
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[转载]生物质纤维
nanyq 2011-2-26 23:13
简介　　 生物质纤维基本可分为生物质原生纤维、生物质再生纤维、生物质合成纤维三大类。以棉、毛、麻、丝为代表的生物质原生纤维是我国的传统优势品种；竹浆、麻浆纤维、蛋白纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、直接溶剂法纤维素纤维等生物质再生纤维迅速发展，能基本满足我国经济发展及纺织工业发展的需求；PTT、PLA、PHA等生物质合成纤维已突破关键技术，部分产品产能世界领先。 主要品种 竹浆纤维 　　以竹子为原料生产的竹浆纤维是近年来我国自行研发成功的一种再生纤维素纤维，具备良好的可纺性和服用性能，尤其是具有抗菌、抑菌、防紫外线和易于生物降解等特性，目前全国已形成5万吨左右的产能。竹浆纤维自2000年问世以来，平均每年保持了30％的增长速度。10年来，竹浆纤维真正成为拥有自主知识产权，并得到广泛推广应用的新型纺织原料。现在，国内已经推出了全竹、竹棉、竹麻、竹毛、竹真丝、竹天丝、竹莱卡、混纺丝、梭织、色织系列竹纤维产品，并初步形成了一些竹浆纤维产品品牌。 　　目前，河北吉藁化纤的竹纤维产量至少占国内总产量的70%，纺纱生产企业有河北天纶、山东德棉、山东华源、保定依棉等。织造、染整及成品加工的企业相当多，但整体水平不高，产品开发也有很大的局限性。 PTT纤维 　　杜邦公司于2000年推出生物质PTT树脂，商品名为“Sorona”，它是用玉米制成的生物质1，3－丙二醇（PDO）取代石油质PDO为原料而制成的。同时，杜邦公司还与韩国的新韩工业、日本的帝人和东丽及我国台湾省的远东纺织等公司合作，共同开发PTT纤维。我国福建海天轻纺集团与杜邦联合开发PTT聚合已形成3万吨/年能力，吴江中鲈科技公司3万吨/年的PTT聚合正在建设中，生物质PDO处于供不应求状态，目前广泛关注以农副产品制备PDO。我国在PTT纤维纺丝、织造、染整方面已形成相当产能，开发的服装面料已拥有一定的市场容量，并有稳步发展趋势。 PHA纤维 　　是一类由各种微生物（如土壤细菌、蓝藻、转基因植物等）产生的生物相容可降解的全生物高分子。这类可熔融纺丝生产PHA纤维，工艺路线环保，污染少。目前纤维加工的难点在于PHA脆性较大、机械性能差和可加工温度范围窄。如果能突破纺丝加工的关键技术，在成本控制、染色性能等方面有较大改善，PHA纤维将是未来最可能与目前的聚酯纤维相竞争的纤维品种。东华大学在国内最早开始PHA系列纤维成型理论研究，并最终制备出具有一定物理机械性能的生物纤维，同时为通过熔融纺丝法直接制备功能性生物质纤维提供了理论和技术基础。 Lyocell纤维 　　是20世纪90年代推出的新一代再生纤维素纤维，采用NMMO有机溶剂溶解和干湿法纺丝工艺制成，纺丝溶剂回收率达99％以上。目前，世界上该纤维年产量在12万吨以上，其中奥地利兰精公司是最主要的生产商。 　　国内已有多家单位进行了相关研究开发。上海纺织控股集团下属的上海里奥纤维企业发展有限公司已建成了1000吨/年的Lyocell 纤维生产 线，2009年7月企业又成功研发出莱赛尔竹纤维（Lyoceel Bamboo），并实现了大规模批量生产，填补了该纤维在全球范围内商品化的空白。由中国纺织科学研究院承担的“新溶剂法纤维素纤维关键设备与工艺的工程化研究”项目通过了专家鉴定，目前年产10 吨的Lyocell纤维关键设备工程化小试示范线已建成并实现连续稳定运行，纤维主要性能指标均达到国外同类产品的先进水平。保定天鹅股份有限公司计划投资12亿元建设3万吨生产线。 　　NMMO法生产纤维素纤维在国内的最大障碍是知识产权问题。Courtaulds、AKZO Nobel、Lenzing等公司仅在中国就申请该技术相关专利多达上百项，无疑增加了技术开发和生产的成本。 牛奶蛋白纤维 　　是以牛乳作为基本原料的新型动物蛋白纤维，由牛奶酪蛋白与丙烯腈大分子接枝共聚反应而成，目前世界上只有个别国家能生产。 　　我国从20世纪60年代开始研究牛奶纤维。上海正家牛奶丝科技有限公司的牛奶 纤维生产 技术在国内属首创，并享有国家发明专利。目前国内生产企业还有山西恒天纺织新纤维科技公司、嫩江华强牛奶蛋白纤维公司、深圳优尼克纺织服装公司等，但各企业产品乳酪蛋白含量不同。 甲壳素纤维 　　地球上存在的天然有机化合物中，数量最大的是纤维素，其次就是甲壳素，前者主要由植物生成，后者主要由动物生成。 现状 　　与国外相比，我国开发研制甲壳素纺织品的工作起步较晚，是1952年开展甲壳素试验的。1991年东华大学研制成功甲壳素医用缝合线，接着又研制成功甲壳胺医用敷料（人造皮肤）并已申请专利。1999～2000年，东华大学研制开发了甲壳素系列混纺纱线和织物并制成各种保健内衣、裤袜和婴儿用品。2000年在山东潍坊，世界第一家量产纯甲壳素纤维的韩国独资企业投入生产，月产3吨。除上海之外，北京、江苏、浙江等省市的有关厂家也开发了甲壳素保健内衣或床上用品，并已推向市场。
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聚焦三农——之一农民
caoman 2010-11-3 13:07
关于三农，中央连续7年发布1号文，接着中央电视台7频道推出聚焦三农专栏，已连办5年并越办越好（收视率高、参与人多、影响面大），足可以看出三农的重要性。同时，还说明三农政策的落实不到位，城乡差别越来越大，欠农民的越来越多，不然怎么需要这么长时间反复强调呢，其中原由值得我们好好反思。先看看其中的一农农民。 农民生活水平的提高，主要体现在吃穿住行的量上。 吃改变的很明显，由吃不饱到吃饱，由单一到丰富（素食为主到肉奶素食混合）；穿衣折体保暖的功能早已解决，现在追求的是美丽舒适和多样化；住房面积也大大增加，很多地方早已由茅草房改换成了瓦房和楼房，并通了水电；许多地方公路修到了家门前，从步行到摩托车，又到汽车下乡，交通工具越来越多（好），行已不再是突出或急需解决的问题了。 农民生活水平的差距，主要体现在吃穿住行的质上。 农民的生活水平虽然提高了很多，但同城市人相比差距仍然很大，主要反映在生活质量提高的相对不高。例如，大部分农民做饭仍然以烧柴为主，烟熏火燎，几千年来都没有原则性的改变；少部分做饭用上了户用沼气，因人畜混住卫生条件恶化。又如，追求高产施用化肥农药用，食品污染越来越严重（甚至是有毒的，如奶毒品事件），很难再吃上真正的天然和有机食品。 衡量农民的生活水平，不能只看收入的增加。 农民增收的同时，伴随生活质量的牺牲。农民收入的渠道主要有两个方面，一是发展农业，二是到城里打工。前者是主流，利用所拥有的生产资料（土地和劳动力），改变生产方式，如种植大棚蔬菜、养殖、食品加工等，同时带来了严重的环境污染等问题，如癌症发病率越来越高；后者是临时的，需要背乡离井，改变生活方式，舍弃付出很多，如出现留守儿童。 提高农民的生活水平，不能只靠政府的补助。 政府补助方式多种多样，如减免公粮和学杂费等，相当于输血（不是造血）功能。政府伴演的是施善者，而不是被考核的对象，泛泛的将农民收入增加作为个人的政绩，这是三农政策落实不到位的深层原因。结果还出现资金被截留，或被少部分较富的人占有，如沼气工程建设资金补贴给了养殖主。应用衡量农民生活水平的综合指标，来考核干部和政府的执政能力。
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一座生物质电厂的账本
热度 2 niweidou 2010-9-1 16:22
坐落在山东省菏泽市单县的生物质发电工程向来被视为中国生物质发电产业的一面旗帜。它是中国第一个建成投产的农林生物质发电项目，也是首家国家级生物质发电示范项目，建成以来频繁接受各级领导视察。 这是一台 2.5 万千瓦的生物质发电机组，技术从丹麦 BWE 公司引进，业主是国家电网公司下属的国能生物发电有限公司。 2006 年 12 月 1 日当其正式投产发电时，中国生物质发电实现了从无到有的重大突破。 据截止 2009 年 12 月 23 日的一组公开数据，该项目运营 3 年累计发电量 2.5 亿千瓦时，与同类型火电机组相比，运营这样一台 2.5 万千瓦的生物质发电机组，每年可减少二氧化碳约 10 万吨、二氧化硫 870 吨。 正是类似的账面数字让生物质发电项目一时风行，各地纷纷建起此类电厂，其对节能减排乃至惠农的贡献总是为人津津乐道。然而，中国工程院院士倪维斗的一项调查却掀开了账面下的另一幕景象，详尽地揭示了一座生物质电厂的账本。 碳账本：减排更有优势？ 与欧洲农业以大农场为主有很大不同，我国的国情是人均土地少，因此决定了人均产出秸秆并不多，而且高度分散，部分秸秆还用于饲料、还田和造纸行业。 把秸秆收集起来发电要争资源、运输起来费很大的劲不说，发的电量实际非常有限。倪维斗说。 单县是旗帜，无疑也是解剖生物质发电的理想标本。 根据倪维斗的调查，单县平均秸秆分布密度为 107 吨 / 平方公里，单县生物质电厂总收集面积约为 1800 平方公里，收集量约为 18 万吨，县域内共有 8 个收购站。在调查中各收购站到电厂的距离被细分为国道、省道和县道，平均下来，收购站到电厂的平均距离为 20 公里，来回约为 40 公里。而每个收购站平均下来覆盖的收集范围为 225 平方公里，其收集半径约为 8.4 公里，由此计算，每吨秸秆的平均运输路程近 60 公里。 秸秆的容重很小，单县总体路况较差，据此估计每吨秸秆运输到电厂将消耗 10 公斤的柴油或汽油，不难算出，一座 2.5 万千瓦的秸秆发电电站每年将消耗柴油或汽油 1800-2000 吨。倪维斗表示，如果秸秆电厂装机容量加倍，则运输每吨秸秆所耗油量将变为原来的 1.4 倍。 人们通常拿秸秆发电与传统火电机组对比，以显示其减少二氧化碳排放的比较优势。但倪维斗的计算结果却正好相反。 运输一吨秸秆到电厂大约消耗 10 公斤柴油或汽油，假设柴油或汽油通过煤直接液化得到，则相当于消耗了 40 公斤的煤，其二氧化碳排放量为 100 公斤以上。 1 吨秸秆大约发电 1000 度，其热值与 0.5 吨的煤相当。农户把 1 吨秸秆卖掉以后，需要购买 0.5 吨的煤用作燃料，由此产生的二氧化碳大约是 1200 公斤。 因此，用秸秆发电 1000 度所排放的二氧化碳大约为 1300 千克。与此对应的是，用先进的超超临界火电机组发电，每度电大约排放二氧化碳 0.7 公斤， 1000 度电的二氧化碳排放量约为 700 千克。 经济账：究竟划算不划算？ 秸秆发电比燃煤发电成本高是公认的事实，但大多数人对其中的细节不甚了了。对此，倪维斗也有一番计算。 一台 2.5 万千瓦的生物质发电机组，共需投资 2.5 亿元，分摊在每千瓦上的投资为 10000 元，每年用秸秆发电 5000 小时，则年发电量为 1.25 亿度。对比来看，常规 1000MW 的超超临界火电厂，每千瓦的投资大约为 5000 元，每年运行时间约 5000 小时，年发电量为 50 亿度。前者仅为后者的 1/40 ，投资却为 1/20 ，单位发电量秸秆发电厂的投资要多出 1 倍。 几乎每个生物质能发电项目面对媒体或领导，都会端出一本惠农账收购秸秆让农民增收，解决上千的工作岗位等等。这笔账同样经不起算，倪维斗说。 细节里面有魔鬼。为了推动生物质能发电，国家目前给予其每度电价 0.35 元的政策补贴，每吨收购的秸秆国家需要补助 350 元，这笔钱进入电厂的口袋。而农民卖秸秆每吨的价格一般在 200 元左右，拿到这笔钱后农民又须买煤用来采暖和炊事，实际落下的收入十分有限，增收数字里的水分不小。 倪维斗认为，如此惠农政策难言效果，最好的办法是将此补贴直接用于对农村发展十分关键的医疗、养老、教育等问题上，使农民得到实实在在的好处。 说到解决就业问题，倪维斗忍不住奚落道：把高度分散的秸秆收集起来去发一点点电，需要雇用上千人，还要拿着国家高额补贴而一个大型火电厂，几十人就能运转，发电量是秸秆发电的五六十倍，成本还更便宜。国家如果缺电，大电厂肩膀扛一扛不就过去了吗。 还有一个环境账不得不算。煤本来是可以集中生产、高效低污染利用的优质能源，在秸秆发电盛行的地区，却不得不分散到农村一家一户，被低效、高污染地使用。这是完全不合理的。倪维斗指出。 国家能源一本账：秸秆先生出路何在？ 算完账，倪维斗双手一摊，笑言：秸秆先生，你能发电，但是这事不该你来干。 在倪维斗看来，包括生物质能在内的各种新能源，应该有序、理性地发展，全国的能源发展规划应该是一盘棋，区域上因地制宜地布局，而且要根据各种能源形式自身的特点科学利用。 因为对生物质发电的深入调查，倪维斗对国家可能大规模推进秸秆和稻草用于发电的政策安排深表忧虑，为此，他在 2010 年新年的前一天投书国务院领导，详陈原由。 此后不久，在一次有关部门组织的座谈会上，面对十余位生物质能领域的专家和从业者，倪维斗亮出了自己调查得来的账本。 倪维斗观察到，在会上发言的 10 余位从业者中，仅有两家企业运营尚可。后面的气儿就不是很足了，纷纷抱怨一些地方补贴不到位。地方政府的代表调子也很低，规划中的目标因实际的许多困难，无法落实。 陆续地，倪维斗还收到各地的一些反映，一些地方盲目上马生物质发电厂，结果出现争夺秸秆资源和地盘的现象，甚至出现黑帮把持问题，砖头瓦片掺进秸秆里，水嗒嗒地运进电厂里。 因为秸秆资源不足还引发更令人担忧的问题这些电厂是否是全部在烧秸秆，是否有人在偷偷烧煤代替秸秆发电来套取补贴？倪维斗呼吁国家能够展开调查。 本来国家花了很多钱要关闭小电厂，现在倒好，借尸还魂了，又冒出来这么多小电厂，挂羊头卖狗肉还拿国家补贴，检查的时候，库房地堆满了秸秆，可实际它哪儿来的那么多秸秆？ 倪维斗认为，总体上看，应该从能源、转化、输送以及终端用户一体化的角度来研究可再生能源在国家总的能源系统中的合理配置，合适的能源用于合适的地方应该是一个原则。 按照这一原则，倪维斗建议秸秆先生作为分散能源应该分散使用，在服务新农村建设的广阔天地中发挥更大的作用。在他看来，不少地方的农民之所以在地里一把火把秸秆烧了，是因为没有向农民提供方便、廉价的技术和设备服务把秸秆转化为燃料。裂解、颗粒化、沼气等等，都是可以广泛应用来消化多余秸秆的技术，而且能够把分散的秸秆全价地用起来，所起的作用比出售秸秆要大。 秸秆颗粒化不占地，使用方便且燃烧效率更高；沼气渣可作肥料；裂解的残留物质生物碳可以还田改良土壤。倪维斗说，只不过现在还没有形成一个完整的从原料供应、生产、成品运输、技术服务等的产业链，农民感到不方便，推广效果不理想。 在写给总理的信中他建议，秸秆发电项目一哄而上，将发生巨大的浪费，欲速而不达。有些地方秸秆资源确有富余，可以适当发点电，或者是小型热电联产，给地方有关企业供工艺蒸汽。但是最好采取与煤混烧的办法，以取得较高的热效率。当然，混烧中实际用了多少秸秆，这要拿到桌面上，是多少就拿多少补贴。 （本文发表于《 科学时报 》 2010 年 5 月 24 日）
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Elsevier出版的《生物质与生物能源》发文统计与投稿指南
wanyuehua 2010-7-5 06:35
万跃华 Biomass and Bioenergy 《生物质与生物能源》英国 ISSN:0961-9534 ， 1991 年创刊，全年 12 期， Elsevier Science 出版社， SCI 、 EI 收录期刊， Elsevier 出版集团（ PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, THE BOULEVARD, LANGFORD LANE, KIDLINGTON, OXFORD, ENGLAND, OX5 1GB ）出版， 1991 年 入选 Web of Science 的 Science Citation Index Expanded ，目前在 SCI 数据库可以检索到该期刊 1991 年的第 1 卷到 2010 年的第 34 卷第 6 期共 2014 篇论文。 该刊 SCI 2005 年影响因子 1.311 ， SCI 2006 年影响因子 1.483 ， SCI 2007 年影响因子 1.779 ， SCI 2008 年影响因子 2.540 。 2009 年 EI 收录 203 篇， SCI 2009 年影响因子 3.326, 2009 年 5 年期影响因子 4.098 。 2009 年 JCR 农业工程学科排名第二、生物技术与应用微生物学科排名 36 位、能源与燃料学科排名 36 位。 该刊是 EI 收录期刊， EI 从 1991 年开始收录， EI 共收录了该刊 1991-2010 年 1764 篇论文。 SCI 收录该刊的 2014 篇文章包括学术论文 1656 篇、会议论文 275 篇、社论 34 篇、评论 28 篇、更正 6 篇等。 2014 篇文章的主要国家分布：美国 516 篇，瑞典 262 篇，印度 168 篇，加拿大 118 篇， 英国 96 篇，荷兰 95 篇，芬兰 76 篇， 中国 76 篇（其中台湾地区 7 篇）， 西班牙 75 篇，丹麦 72 篇，意大利 66 篇，日本 62 篇，巴西 53 篇，比利时 45 篇，奥地利 39 篇，希腊 34 篇等。 中国学者在该期刊发表论文的主要单位有中国科学院（ CHINESE ACAD SCI ） 18 篇、浙江大学（ ZHEJIANG UNIV ） 5 篇、哈尔滨工业大学（ HARBIN INST TECHNOL ） 4 篇、上海交通大学（ SHANGHAI JIAO TONG UNIV ） 4 篇、华东理工大学（ E CHINA UNIV SCI TECHNOL ） 3 篇、山东理工大学（ SHANDONG UNIV TECHNOL ） 3 篇等。 在该刊发表论文最多的研究机构为瑞典农业科学大学（ SWEDISH UNIV AGR SCI ） 144 篇、荷兰乌特列支大学（ UNIV UTRECHT ） 47 篇、美国橡树岭国家实验室（ OAK RIDGE NATL LAB ） 38 篇。 2014 篇文章共被引用 22847 次（其中 2006 年被引用 1946 次、 2007 年被引用 2195 次、 2008 年被引用 3870 次， 2009 年被引用 5089 次， 2010 年被引用 3357 次），平均引用 11.34 次，年均引用次数 1202.47 ， H 指数为 54 （有 62 篇文章每篇最少被引用 54 次）。 统计该刊 2000-2010 年 1336 篇文章的参考文献发现， 1336 篇文章共引用了 24621 篇参考文献，其中下面刊物被该刊引用最多 Biomass and Bioenergy(940) 篇（自引）、 Bioresource Technology(401) 篇、 Fuel(312) 篇、 Forest Ecology and Management(241) 篇、 Industrial and Engineering Chemistry Research(144) 篇。 统计该刊 2000-2010 年 1336 篇文章的关键词发现， 1336 篇文章关键词为 Biomass(1,157) 篇、 Forestry(316) 篇、 Biofuel(301) 篇、 Bioenergy(281) 篇、 Crops(239) 篇、 Biomass power(234) 篇、 Eurasia(233) 篇、 Plants (botany)(216) 篇、 Wood(215) 篇、 Europe(200) 篇、 Harvesting(178) 篇、 Alternative energy(171) 篇、 Gasification(165) 篇、 Combustion(158) 篇、 Energy crop(157) 篇等。 Biomass and Bioenergy 《生物质与生物能源》投稿指南： 该刊主要刊载生物原料和废料（农林产品的残余及其加工的渣屑、动物粪尿和城市的同类废品）的加工和利用方面的原始研究论文、简讯、评论和专题研究文章。提倡利用生物废料发电、制造酒精和沼气，保护环境，增加经济效益。 该杂志所涵盖的主要领域： Biomass: sources, energy crop production processes, genetic improvements, composition Biological Residues: wastes from agricultural production and forestry, processing industries, and municipal sources (MSW) Bioenergy Processes: fermentations, thermochemical conversions, liquid and gaseous fuels, and petrochemical substitutes Bioenergy Utilization: direct combustion, gasification, electricity production, chemical processes, and by-product remediation Biomass and the Environment: carbon cycle, the net energy efficiency of bioenergy systems, assessment of sustainability, and biodiversity issues. 网址： http://www.sciencedirect.com/science/journal/09619534 编委会： http://www.elsevier.com/wps/find/journaleditorialboard.cws_home/986/editorialboard 作者指南： http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/986/authorinstructions 在线投稿： http://ees.elsevier.com/jbb/ 该刊在 SCI 数据库被引最多的 10 篇论文： 1. 标题 : Global potential bioethanol production from wasted crops and crop residues 作者 : Kim S, Dale BE 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 26 期 : 4 页 : 361-375 出版年 : 2004 被引频次 : 174 2. 标题 : A review of the primary measures for tar elimination in biomass gasification processes 作者 : Devi L, Ptasinski KJ, Janssen FJJG 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 24 期 : 2 页 : 125-140 出版年 : 2003 被引频次 : 152 3. 标题 : Ethanol from lignocellulosic biomass: techno-economic performance in short-, middle- and long-term 作者 : Hamelinck CN, van Hooijdonk G, Faaij APC 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 28 期 : 4 页 : 384-410 出版年 : 2005 被引频次 : 126 4. 标题 : Exploration of the possibilities for production of Fischer Tropsch liquids and power via biomass gasification 作者 : Tijmensen MJA, Faaij APC, Hamelinck CN, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 23 期 : 2 页 : 129-152 出版年 : 2002 被引频次 : 119 5. 标题 : The effect of biodiesel oxidation on engine performance and emissions 作者 : Monyem A, Van Gerpen JH 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 20 期 : 4 页 : 317-325 出版年 : 2001 被引频次 : 113 6. 标题 : Biomass gasification in near- and super-critical water: Status and prospects 作者 : Matsumura Y, Minowa T, Potic B, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 29 期 : 4 页 : 269-292 出版年 : 2005 被引频次 : 111 7. 标题 : Steam-gasification of biomass in a fluidised-bed of olivine particles 作者 : Rapagna S, Jand N, Kiennemann A, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 19 期 : 3 页 : 187-197 出版年 : 2000 被引频次 : 111 8. 标题 : DIESEL FUEL FROM VEGETABLE-OILS - STATUS AND OPPORTUNITIES 作者 : SHAY EG 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 4 期 : 4 页 : 227-242 出版年 : 1993 被引频次 : 109 9. 标题 : The development and current status of perennial rhizomatous grasses as energy crops in the US and Europe 作者 : Lewandowski I, Scurlock JMO, Lindvall E, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 25 期 : 4 页 : 335-361 出版年 : 2003 被引频次 : 108 10. 标题 : ASH DEPOSITION DURING BIOMASS AND COAL COMBUSTION - A MECHANISTIC APPROACH 作者 : BAXTER LL 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 4 期 : 2 页 : 85-102 出版年 : 1993 被引频次 : 102 中国学者为通讯作者在该刊发表论文被引最多的 5 篇论文： 1 、标题 : Research on biomass fast pyrolysis for liquid fuel 作者 : Luo ZY, Wang S, Liao YF, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 26 期 : 5 页 : 455-462 出版年 : 2004 被引频次 : 54 Luo, ZY ( 通讯作者 ), Zhejiang Univ, Clean Energy Environm Engn Key Lab, Minist Educ, Hangzhou 310027, Peoples R China 2 、标题 : Enhanced biohydrogen production from cornstalk wastes with acidification pretreatment by mixed anaerobic cultures 作者 : Zhang ML, Fan YT, Xing Y, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 31 期 : 4 页 : 250-254 出版年 : APR 2007 被引频次 : 32 Fan, YT ( 通讯作者 ), Zhengzhou Univ, Dept Chem, Zhengzhou 450052, Peoples R China 3 、标题 : Biohydrogen-production from beer lees biomass by cow dung compost 作者 : Fan YT , Zhang GS, Guo XY, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 30 期 : 5 页 : 493-496 出版年 : MAY 2006 被引频次 : 28 Fan, YT ( 通讯作者 ), Zhengzhou Univ, Dept Chem, Zhengzhou 450052, Henan Peoples R China 4 、标题 : Avoiding propionic acid accumulation in the anaerobic process for biohydrogen production 作者 : Wang L, Zhou Q, Li FT 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 30 期 : 2 页 : 177-182 出版年 : 2006 被引频次 : 24 Wang, L ( 通讯作者 ), Tongji Univ, State Key Lab Pollut Control Resource Reuse, Sch Environm Sci Engn, Shanghai 200092, Peoples R China 5 、标题 : Design and operation of a CFB gasification and power generation system for rice husk 作者 : Yin XL, Wu CZ, Zheng SP, et al. 来源出版物 : BIOMASS BIOENERGY 卷 : 23 期 : 3 页 : 181-187 出版年 : 2002 被引频次 : 21 Wu, CZ ( 通讯作者 ), Chinese Acad Sci, Guangzhou Inst Energy Convers, 81 Xianlie Zhong Rd, Guangzhou 510070, Peoples R China Biomass and Bioenergy《生物质与生物能源》每年出版的文献数 Biomass and Bioenergy《生物质与生物能源》每年的引文
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附件
ywl6304 2009-9-17 18:36
能源可持续发展的途径 李永旺 研究员 煤炭间接液化国家工程实验室 煤转化国家重点实验室 中科合成油技术有限公司 中国科学院山西煤炭化学研究所 可再生的电力系统构建，含碳化石资源和生物质转化为油品和化工产品将是可持续的能源供应体系的必然途径。能源体系涉及能源资源、转化和应用技术以及终端能源产品，下面分别陈述可持续能源体系的建设问题。 一、能源资源的可持续性 纵观人类社会的发展，从资源角度，世界一次能源资源的开发经历了由薪柴到煤炭、由煤炭到石油和天然气的两次重大变革。每一次能源资源的变革都必然带动着 转化技术的进步 和 终端能源产品 的结构性变化，同时带来人类文明的高度发展。到今天，以电力和液体燃料（和化学品）为主要终端能源产品的发电、和石油天然气加工工业构成了现代的能源体系的主体。 进入 21 世纪以来，人类目前的能源体系结构面临着来自社会经济发展需求的重大挑战：一方面煤炭燃烧发电不仅消耗了大量的含碳资源，同时造成了难以抑制的温室气体排放增长的局面，另一方面，石油、天然气等优质含碳资源不足以可持续地保障液体燃料和化工产品的供应。显然，目前的能源体系的延伸将是恶性和不可持续的。同时，这种挑战也前所未有地促进着替代能源技术的开发。应该注意到，只有构建以非含碳资源为基础的新型电力系统（核电、太阳能、风能）、而含碳资源（包括石油、天然气、煤炭、生物质、有机垃圾等）应该主要保障人类社会在未来发展中对液体燃料和化学品的需求的能源体系，人类社会可持续发展的问题才能得到根本的解决。为此，目前我们在能源领域面临的挑战其实可以转化为巨大的发展机遇，抓住这一机遇的意义一方面可以解决能源资源的持续供应，另一方面可以通过洁净的电力系统最终彻底排除排放的困扰。能源的朴素的哲学实际上遵循如下的可持续途径： 无碳电力系统 == 扩大的电的应用体系 == 除了现有的电力应用外，通过电动车、电制热 / 冷的日常民用体系的发展以大幅度降低或最终消除含碳资源在各个领域中作为能源的利用份额 == 含碳资源从保障相对清洁的液体 / 气体燃料以及化学品到最终只保障化学品的供应，而生物质是人类唯一可以依赖的最后的含碳资源只需要满足化学工业的需要。 认识目前科学大数和技术方向： 1 、太阳能、风能和核能资源量足以保证人类发展的电力需要，时间没有限制，迫切需要太阳能直接转化为电力技术上的突破。 2 、相对作为能源利用，化石资源可以支持化学工业数 10 倍长的时间段，转化技术进步的时间足够长。 3 、富余生物质提供的含碳资源支持化学工业需求依赖于生物资源的培育技术，技术进步的时间足够长。 4 、如果太阳能作为能源利用部分地需要通过生物质转化后利用，则高效的基于光合作用的物质的培育技术研发将更加迫切。 二、可持续能源哲学和实践存在的挑战 能源资源结构的变化必然会引起能源系统的变革，但是从社会发展的成本角度，在变革中如何充分利用现有的基础设施和技术成果就显得至关重要。 本次能源资源的可持续化变革首先将是能源转化技术源头的变革，对电力系统，非含碳资源发电技术将必须替代现有的热电系统的大部分，同时，由于分散式的电源布局必然需要构建源头的智能电网，而主干电网系统和终端用电系统将利用现有电力系统、并发展多种用电终端形成最终可持续电力系统。为此，可持续性电力系统的构建需要解决如下方面的技术进步问题： 1 、大规模清洁核电技术的不断进步问题； 2 、太阳能直接或间接转化为电力的科学和技术突破； 3 、风能技术的进步； 4 、其他非碳电力资源转化为电力的高效技术； 5 、连接风能、太阳能等分散电源的智能网络建设和完善。 显然，统一认识、大力开展技术创新，在未来 10 － 20 年的时间内逐步形成现有电力体系向可持续电力系统的过渡将对人类社会的可持续发展具有重要的意义。 在保障可持续电力供应的前提下，对含碳资源的高效清洁转化为石油产品是另一个可持续能源体系建设的重要方面，在未来很长一段时期内，液体 / 气体燃料为主要产品同时提供非能源的化工产品将是含碳资源转化体系的主要功能，在可持续电力体系保障下，含碳资源的消耗量将降低到目前能源体系下的 30%-40%, 同时在终端发展电动车等交通技术，将进一步大幅度降低含碳资源的消耗，如果能够将地面交通系统完全实现电力驱动，人类对含碳资源的消耗只相当于传统结构消耗的 15 ％左右。而含碳资源转化为终端产品的技术进步将显著提高含碳资源利用效率，最终人类对含碳资源的消耗将进一步降低。也就是说，就化石含碳资源而言，实现了可持续的能源体系目标，人类可以依靠含碳化石资源的时间段将从现在的 200 年左右提高到 1000 年以上。而当含碳化石资源逐步耗尽的时候，人类可以依赖的含碳资源只有生物质。显然，含碳资源的利用对目前以石油利用为核心的液体燃料和化学品生产系统提出了技术变革的挑战。原料的不同，必然对转化技术提出不同的要求。 三、煤转化产业的战略地位和需求 从能源资源的可持续发展角度，发展煤炭转化产业的重要性在于：（ 1 ）在近中期内提供部分液体燃料和化学品，在远期支撑化学工业的原料供应，弥补石油资源的不足；（ 2 ）煤炭转化产业技术的发展将最终实现煤炭、劣质原油、含碳垃圾以及生物质等含碳资源和石油资源的统一，提供更加可持续的含碳石油产品的供应体系；（ 3 ）煤炭转化体系可以方便地应用于生物质转化，最终实现从不可再生的含碳资源向可再生的含碳资源的能源化工体系过渡。 为此，含碳资源的转化生产石油替代产品体系的建设是人类可持续能源体系建设的重要组成部分。其核心是发展高效清洁的煤炭、天然气、生物质、有机垃圾等含碳资源转化为石油产品形成补充石油资源的技术体系，支撑人类社会的可持续发展。其中，以高效合成气生产技术、高效合成技术以及温和加氢技术将在未来含碳资源的转化和降低这一体系的构建成本中扮演关键的角色。 煤炭转化产业的发展首先应该对能源可持续发展客观规律有正确认识，克服惯性思维，其次是认清煤炭转化产业的主要任务是实现石油产品生产和供应的可持续性、并为人类做好应对含碳化石资源枯竭后对生物质含碳资源利用的产业体系准备。 就煤炭等非石油含碳资源的利用问题，提高效率、降低排放、提高产品质量将是未来可持续能源发展体系建立的重要具体内容。例如，与传统的燃煤发电 30-43% 的效率相比，煤炭转化为成品油相当的石油产品在能源效率上可以达到 40-65% 。高效的煤炭转化系统的另外一个重要的特点是比燃烧发电更加清洁。 综上所述，能源系统得可持续性的唯一途径是：（ 1 ）通过科学和技术的不断创新，建立可再生的非含碳资源支撑下的电力系统；（ 2 ）含碳化石资源（煤炭、石油、天然气）与生物质等可再生含碳资源用于保障液体燃料（化学品）等石油产品的供应、最终过渡到生物质支撑下的化学品生产体系，发展相应高效转化技术将是实现可持续能源系统建设的重要内容。
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可持续能源系统
ywl6304 2009-9-17 16:23
在能源问题和CO2排放问题纠缠不清的今天，我想说两点：1）政治和科学混谈造成了今天在能源领域中的种种颠倒黑白的局面，科学家不要去玩弄政治--充其量是个蹩脚的临时政客--不可能成为政治家--还是回家做点学问；2）目前的CO2减排的主导思想是由政治因素加上一群蹩脚的科学政客操纵，是一场十足的闹剧--唯一的机会是为一帮靠不劳而混事的所谓精英创造商机赚钱，中国走节能减排、大力发展可再生能源之路在产业上完全正确，但要大力开发未来能源技术--特别是可再生/可持续电力系统构建的技术--我们还有不到百年的时间搞定这一可持续体系.....预知详情见附件。
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谈谈生物质能
热度 1 cutefay 2009-5-4 11:24
现在能源问题成为各个国家关注的重点，现在倍受关注的有太阳能、生物质能、风能、水能等可再生能源，以及核能这样的相对清洁的能源。究竟哪一种能源能够起到更重要的作用呢？我们导师以前去参加过一个能源方面的会议，参加会议的有各种能源领域的专家们，大家七嘴八舌讨论各种能源的重要性，有的人认为生物质能源不重要，我们导师说了一句话，让这些对生物质能的重要性持怀疑态度的人无话可说了，导师说：在所有的这些可再生能源当中，生物质能是唯一的能够转化为液体原料的能源。导师的意思是，其他的能源都只是提供无形的电能和热能，而生物质是可以提供有形的产品的，这些产品，例如乙醇，不仅仅可以作为燃料，还可以作为化工领域的原料。并且，液体燃料有一些独特的优点，是电能没有办法比拟的，所以，生物质能源无论在资源领域还是在能源领域，还是占有一席之地的，尽管它可能不是未来主要的能源提供途径，但是其他的能源都取代不了生物质能源。 生物质能够转变为乙醇、生物柴油等液体燃料以及其他的化学产品，而其他的这些能源，都不具备这一特征。我们现在所使用的主要的能源煤和石油，也是来自生物质，是远古时代的生物质转化而来的，然而它们的形成太漫长了，以至于对我们来说，它们是不可再生资源，所以不把它们列入生物质能源行列。太阳能、风能、水能、核能等能源，可以用来发电、加热等，但是不能用来制造我们日常所用的日化品，也不能用作汽车发动机的燃料。因此，在煤炭、石油枯竭的时代，人们更缺的是能够用来制造很多材料的化学产品。在这一点上，生物质能源的重要性就更显现出来。所以，与其叫做生物质能源，不如叫做生物质资源更准确一些。 什么是生物质能？百度百科上这样表述（ http://baike.baidu.com/view/40476.htm ）：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。而所谓生物质能（biomass energy ），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。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨( 干重 )，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低，影响生态环境。 如果用粮食作物发展生物质能，很容易引起粮食危机，因此，用非粮作物生产生物质能，是各个国家研究的重点。中国的国情决定了中国发展生物质能源应遵循不争地，不争粮，不争油、糖的基本原则。在所有的非粮作物中，最受瞩目的是用秸秆资源来生产生物质能源，这是因为秸秆属于农业废弃物，不是特意种出来的，所以就不会争粮争地，并且秸秆这种农业废弃物，如果不有效地利用，很多农民就地烧了秸秆，结果造成很严重的空气污染。此外，中国有大量的盐碱地、荒地，可以用来种植甜高粱等能源作物，这也是发展生物质能源的一条可行之路。秸秆、木薯、甜高粱、葛根、红薯、菊芋、甜菜等都是一些在中国很好的发展生物质能源的非粮作物，除此之外，还有大量的城市垃圾、农林业废弃物、人畜粪尿资源等，也是很好的生物质资源。 大量秸秆在田间被焚烧 我国荒地资源丰富 甜高粱 甘薯（地瓜） 木薯 葛根 菊芋 甜菜 （以上图片均来自网络搜集） 有的人可能会问：秸秆就地烧了会为地里提供很多无机肥料，如果用来做生物质能源，那么地里岂不是没有肥料了吗？这样不利于生态环境的物质循环。用秸秆来制造生物质能源有两种途径，一种是通过纯粹化学的办法，例如热解或者气化，另外一种是生物的办法发酵法，对于纯粹化学的办法，会存在着这个物质循环的问题，而对于发酵法，就不存在这个问题，因为秸秆发酵完之后，发酵液和发酵渣中秸秆的那些无机物质丝毫没有损失，并且含有丰富的有机物；并且，发酵的时候，要添加一些无机盐作为微生物生长发酵的营养因子，所以发酵完之后剩余物中无机盐的含量比起原来秸秆中的无机盐含量要高。这样的发酵剩余物是非常好的肥料，比起秸秆就地燃烧能够提供的肥料好多了。 现在秸秆生产燃料乙醇等能源的最重要的问题不是理论问题，而是成本问题。秸秆转化为乙醇等物质的成本要比粮食转化的成本高多了，这主要由秸秆不容易被酶解的结构以及用于秸秆酶解为葡萄糖的纤维素酶的转化能力决定的。此外，用秸秆转化为生物质能源看似原料成本便宜得多，看似不要钱似的，但其实在原料成本上并没有太大优势。秸秆虽然廉价，但是要把分散的秸秆收集起来再运输到工厂，成本大大增加。这个原料的问题是没有办法避免的，因此，如何降低工业中秸秆等非粮资源转化生物质能源的成本是发展生物质能源的关键。要降低工业成本，一方面是要整个工业生产环节的成本降低，另一方面，要走综合利用之路，在用秸秆生产乙醇等主产品的同时，还生产一些高附加值的副产品，例如低聚木糖、糠醛、纳米二氧化硅等。此外，要想实现生物质能源的可持续发展，需要解决工业生产中的排放以及其他环境污染问题。
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一路走来的自己——方向感可能比较明确吧
chyq721 2009-3-23 19:50
越来越发现自己喜欢上科学网，每次吃完饭情绪低潮期走向高潮期的良好方式之一就是写写自己零碎的想法，或着系统一点，写着写着心情就会从低谷走出。于是发现自己的文章原来都是为了唤醒身上的所谓激情而生。如果是必须上交的公文，确实比较费脑筋，又遇到一位追求文字完美的导师，那更是费脑筋了。 写了这么多，发现自己犯了一个错误，就像两年前第一次见我的导师时一般，谈了半天，直到最后才开始告诉我的导师叫什么。在科学网我说了很多话了，似乎都是没有来由的，特别是我到底是什么背景并没有介绍清楚。为了不至于在日后的文章中给人以唐突感，在此就简单介绍一下自己的来历吧。 我是无神论者，但是我相信有上帝的，那就是我活着的价值，从小就在内心中省问自己为何活着，听说了使命感一词后，就觉得上帝一定是安排了某项使命给我的。我是湖南人，特别是知道湖南人在近代的很多事迹后，理会了湖南人内在的精神后，越发觉得使命感似乎于我是天生的；家里人都谣传毛泽东出生时从天上降了什么东西，我也在设想是不是我降生时也有异象呢（呵呵，自命不凡恐怕就体现在这，估计老爸从小说我是个骄傲的人，莫不是来自于此的流漏了）。以上便是我童年和青春悸动期的表现了。 有过一个梦，将经济、物理、写作相结合，人生探索的路上以这三个为友；当时高中老师觉得不可行，劝我还是走好一条，她以为我喜欢遐想，做设计比较好，然而我当时面上嬉皮笑脸，心底里却玩了小孩子心性，一定要实现。 干爹以为做技术好，写作不好，反正不能当个纯粹的文人；跟一位叔叔聊天时说到未来人类灭亡的可能性，说了四条，其中一条就是人类会为了能源而开核战，那个时候知道了能源之重要，便设想着将物理和化学弄好；听到氢经济一词，发现是物理和经济的结合体，兴奋不已，故而坚定了信心要做氢能源，而准备以写作作为业余爱好了。以上便是高中时确定大学所学专业的详细流程。 武汉，华中科技大学，我的人生履历上就永远会跟这两个名字联系在一起，不仅仅是四年，因为这是一所森林大学，环境跟家里一般，有着天然讨厌城市心理的我觉得这会是我的归宿。这是在华中科技大学就读了三个月后产生的想法。 能源与动力工程学院，热能与动力工程，似乎与氢能源有些距离，在那个想争取保研机会的四年里，虽然一直关注着氢能源，但是感觉所学知识似乎离这个梦有点远，总得转型。父亲在大二的时候说过一句话：大学生是第一年土，第二年洋，第三、四年不认爹和娘；要求我不要忘本，于是开始想自己所学能够为农村做点什么，找啊找，发现沼气和生物质能是个好东东，所以看了很多资料。以上便是选择进入煤燃烧国家重点实验室流化床与生物质能课题组的具体心路历程了。 在读博第一年里已经说了自己进入课题组的具体过程了，在此不再详细介绍。将经济、物理、写作结合的梦一直没有变，从 2007 年 5 月正式进入课题组办公室，我开始喜欢上白云黄鹤 bbs ，特别是原创版，于是我开始了自己的灌水生涯。半年十万字水量下来，文字功夫有些见长，思想表达上却越来越喜欢发散和无来由，这导致很多挚友都要求我写东西不要累赘，可是改不了我最讨厌每段话为了突出重点给个明显的中心句了。如果文章太长，不看对我又没有损失嘛。 现在再来介绍一下目前的工作内容吧。读博第一年的总结完结后，自己的工作方式和心态又有了新的提升，一天平均工作十六个小时一定问题都没有。八个小时属于自己的课题研究，剩下的时间我的消耗。不玩游戏、不看电视电影出现的问题就是大量的精力不知道怎么用了。这个时候我们敬爱的李培根校长写出了《谈专业教育的红思维能力培养》，看完，兴奋不已，宏思维能力何止是经济、物理、写作的融合，可以包容在一起的东西多着呢，我最喜欢的东西就是啥都放在一块思考（所以我做饭菜是啥东西都会尝试着放一放，不按照所谓的菜谱来的）；培养一词，更好了，团队建设过程中有了很多人才培养的想法，想实施，并以信息检索班的名义找了九名学生进行预前培训，因为九个人没有按照原来的设想都留校读研受了些打击，但是关键是积累了培训经验，为推动课题组进行第一次暑假培训积累了经验的；既然李校长支持搞精英型本科生培养，课题组也需要精英型本科生，那么我何不将自己多余的精力用在本科生培养上，和比自己更年轻的人在一起只会让我更加年轻嘛。所以我现在除开科研，还带着六个本学院的本科生一起做些好玩的研究呢，算是开始探索创新型人才的培养方式吧。 最后，我的介绍我的研究方向了生物质高质化利用，生物质是各种农林废弃物，高质化利用的目标是获得好的化工产品或者好的材料。总之，这个跟我喜欢的表面物理最相近，做得好，我还能向氢气储存材料进发，这就是又回到初始梦想的地方，所以我总是感觉上帝对我特别照顾呢。 一路走来，我都希望自己主动掌握着发展方向，即使是被动的，也要使用阿 Q 方式弄成是主动的。这就是我的基本性格了。还要感谢武夷山老师的支持，我想无论再忙我都应当争取每日向武老师汇报自己浅薄的想法的。
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