Cómo utilizar eficazmente los recursos de biomasa en la China ruralNo todo el mundo está familiarizado con la palabra biomasa. Primero, permítanme explicar este término. La biomasa se refiere a diversos organismos producidos por la fotosíntesis utilizando la atmósfera, el agua, la tierra, etc. , es decir, toda la materia orgánica viva y en crecimiento se denomina colectivamente biomasa. Incluye plantas, animales y microorganismos. Concepto amplio: La biomasa incluye todas las plantas, microorganismos, animales que se alimentan de plantas y microorganismos, y sus desechos. Biomasa representativa como cultivos, residuos agrícolas, madera, residuos de madera y estiércol animal. Concepto restringido: La biomasa se refiere principalmente a la lignocelulosa (lignina), como la paja y los árboles en el proceso de producción agrícola y forestal, los desechos del procesamiento de productos agrícolas, los desechos agrícolas y forestales, y el estiércol y los desechos de ganado y aves de corral en el proceso de producción ganadera. Características: Renovable, baja contaminación, amplia distribución. Debido a que la biomasa contiene energía, se introdujo el término energía de biomasa. La energía de biomasa es una forma de energía en la que la energía solar se almacena en biomasa en forma de energía química, es decir, energía con biomasa como portadora. Se deriva directa o indirectamente de la fotosíntesis de las plantas verdes y puede convertirse en combustibles sólidos, líquidos y gaseosos convencionales, que son inagotables e inagotables. Es una fuente de energía renovable y la única fuente renovable de carbono. Distribución de los recursos de biomasa en mi país Dado que la biomasa incluye plantas, animales y microorganismos, cuando analizamos la distribución de los recursos de biomasa, solo consideramos la distribución de las plantas. mi país es rico en recursos de biomasa agrícola y forestal, y los más comunes incluyen paja, cascarilla de arroz, leña, aserrín, bagazo de caña de azúcar, etc. Según las estadísticas, la paja de cultivo que se puede recolectar en mi país es de unos 450 millones de toneladas por año, equivalentes a 65.438+800 millones de toneladas de carbón estándar, y 50 millones de toneladas de cáscara de arroz, equivalentes a 20 millones de toneladas de carbón estándar. Los residuos de madera generados por el procesamiento forestal son de unos 24 millones de m3, equivalentes a 654,38+500.000 toneladas de carbón estándar; el suministro razonable de diversas leñas naturales es de 65,438+40 millones de toneladas, equivalentes a 70 millones de toneladas de carbón estándar. Recursos de biomasa agrícola China es un importante productor agrícola y tiene abundantes recursos de biomasa agrícola. La producción anual de residuos de producción agrícola es de aproximadamente 650 millones de toneladas. Para 2010, la producción alcanzará los 730 millones de toneladas, lo que puede generar 12EJ de energía. Los recursos de biomasa agrícola incluyen principalmente pajas de cultivos y desechos del procesamiento de productos agrícolas. La paja de los cultivos es el consumo de energía tradicional en las zonas rurales de mi país, de los cuales el arroz, el maíz y la paja de trigo representan el 84,3%; los residuos del procesamiento de productos agrícolas incluyen cáscaras de arroz, mazorcas de maíz, cáscaras de maní y bagazo de caña de azúcar. Desde 65438 hasta 1999, la cantidad total de biomasa agrícola disponible en varias regiones de mi país alcanzó los 560 millones de toneladas, y las 10 principales regiones fueron: Shandong, Henan, Hebei, Jiangsu, Heilongjiang, Jilin, Sichuan, Hubei, Anhui e Interior. Mongolia. Entre ellos, las principales direcciones de la biomasa de paja son el 15% de retorno a los campos, el 24% de alimentación, el 2,3% de utilización industrial y casi el 60% de quema de leña o al aire libre. Por lo tanto, los recursos de biomasa agrícola de mi país tienen un enorme potencial de aplicación. Recursos de biomasa forestal La superficie forestal existente en China es de 65.438+750 millones de hm2, y el volumen de existencias forestales es de 65.438+245,6 millones de m3. En 2002, la superficie de forestación nacional fue de 7.7765438 millones de hm2, un aumento del 56,8% con respecto al año anterior. La cantidad total de recursos de biomasa forestal terrestre en mi país supera los 180 mil millones de toneladas, y las principales fuentes de energía de biomasa son los bosques leñeros, los desechos forestales y los rastrojos. La energía de biomasa forestal desempeña un papel importante en la energía rural en China. En 2002, los recursos energéticos de biomasa forestal consumidos en las zonas rurales de China fueron aproximadamente 654,38±66 mil millones de tec, lo que representa 2654,38±0,2% del consumo total de energía rural. En las zonas montañosas y boscosas, más del 50% de la energía vital de los agricultores depende de los recursos forestales. En 1999, las diez principales regiones de mi país en términos de producción de biomasa forestal eran: Heilongjiang, Mongolia Interior, Sichuan, Yunnan, Jilin, Jiangxi, Hunan, Guangxi, Guangdong y Shanxi. Además, en mi país existen aproximadamente 4.692.338+0.000 hm2 de colinas áridas y terrenos baldíos aptos para la forestación, que pueden utilizarse para desarrollar y plantar plantas energéticas de alto rendimiento. (Información de la Enciclopedia Baidu) Situación actual de la utilización de energía de biomasa en mi país. Mi país es rico en recursos energéticos de biomasa. Sin embargo, el desarrollo y utilización de la energía de biomasa en mi país comenzó tarde. Con la investigación y el desarrollo de los últimos años, se han logrado resultados obvios. Pero en general, se utiliza principalmente como combustible para proporcionar energía térmica o generación de energía, fertilizante orgánico para tierras de cultivo y diversos productos químicos. La biomasa se quema directamente como combustible o para generar energía (1) en los más de 900 millones de habitantes rurales de mi país, la mayoría de los cuales depende de la energía de la biomasa. Sin embargo, la eficiencia térmica de la combustión directa es baja. La utilización de precursores por combustión directa se centra en la investigación y el desarrollo para mejorar la eficiencia térmica de la combustión y reducir las emisiones de sustancias nocivas, como la investigación y el desarrollo de diversas calderas y otros equipos que consumen energía. La generación de energía comercial extranjera utiliza la combustión de biomasa y China aún necesita mejorar aún más en este sentido. La combustión directa incluye principalmente la combustión en estufas, la combustión de combustible moldeado por compresión, la combustión combinada y la incineración de basura. La quema de estufas es una forma tradicional de consumo de energía para la población rural, pero se está eliminando gradualmente debido a su baja eficiencia. La combustión de combustible mediante moldeo por compresión consiste en comprimir la biomasa para aumentar su densidad y acercar su rendimiento al del carbón, lo que equivale a la tecnología de combustión directa de carbón en calderas. Además, la contaminación por emisiones de escape es pequeña y las perspectivas de generación de energía son amplias. Entre ellas, la combustión en forma de pellets es particularmente adecuada para la calefacción doméstica o de invernaderos. La co-combustión es una mezcla de carbón y biomasa que puede reducir las emisiones de dióxido de azufre y óxido de nitrógeno. La incineración de residuos significa que la caldera quema los componentes combustibles de los residuos a una temperatura alta de 800-1000°C, liberando calor para calefacción o generación de energía. Actualmente, existen en nuestro país más de 200 calderas modernas de combustión de alta eficiencia con combustión directa de biomasa, y la eficiencia puede alcanzar el 80%. Hay decenas de incineradoras de residuos funcionando con normalidad.

Como sugiere el nombre, la basura es un contaminante ambiental, pero en realidad es "riqueza fuera de lugar". Muchos países y regiones han formado una industria de la basura. El reciclaje de basura no solo puede reducir la contaminación ambiental, sino también aliviar la escasez de recursos. En los últimos años, se han desarrollado continuamente nuevas tecnologías de generación de energía en el extranjero, como la generación de energía a partir de residuos sólidos municipales. Según experimentos, ¿quemar 500 toneladas de basura puede generar 1.000 kilovatios de electricidad? tiempo. ¿Una gran central eléctrica de conversión de residuos construida en Hungría tiene cuatro cámaras de combustión de residuos, cada una de las cuales puede quemar 15 toneladas de residuos? La central no sólo genera electricidad, sino que también proporciona vapor de hasta 250°C a los usuarios cercanos. La generación de energía a partir de residuos también ha sido valorada y aplicada en países como Dinamarca, Suecia, Alemania, Francia, Japón y el Reino Unido. Para generar electricidad a partir de lodos, la Universidad de Tokio en Japón inventó un método de solidificación de lodos. Tras las pruebas, el lodo solidificado tiene 4.000 calorías por kilogramo, lo que equivale al poder calorífico del carbón de baja calidad. Utilizarlo para generar electricidad no sólo ahorra energía, sino que también protege el medio ambiente y la salud. Sin embargo, la industrialización de los recursos residuales en mi país aún no ha tomado forma. La generación de energía de combustión directa con biomasa en mi país está todavía en sus inicios y todavía tiene un gran potencial de desarrollo. La tecnología de quema de residuos de madera, desechos agrícolas y otras biomasas en Estados Unidos ha madurado y sus equipos de generación de energía tienen una capacidad instalada de 736MW. (2) Desarrollo y utilización de tecnología de conversión La energía de la biomasa se puede dividir en licuefacción y gasificación de biomasa según la forma de los productos de conversión. La licuefacción y la gasificación suelen utilizar biotecnología y termoquímica. Las tecnologías de licuefacción de biomasa y licuefacción por pirólisis aún se encuentran en la etapa de investigación experimental en China. Universidades nacionales como la Universidad de Zhejiang han realizado investigaciones sobre las características de pirólisis de los desechos de biomasa en hornos rotatorios y el comportamiento de precipitación de varios metales alcalinos y elementos inorgánicos relacionados durante la pirólisis de biomasa. La Universidad de Ciencia y Tecnología de Shanghai y la Universidad del Sureste también están estudiando la tecnología de licuefacción de materiales desde diferentes ángulos. El propósito del estudio de la licuefacción de materiales es aumentar el rendimiento de productos líquidos, reducir la cantidad de residuos sólidos y productos gaseosos y obtener productos líquidos de mayor calidad. El combustible líquido obtenido por pirólisis y licuefacción de biomasa se denomina habitualmente biodiesel, el cual puede utilizarse directamente como combustible o convertirse en combustible líquido de mayor calidad o productos químicos de mayor valor. La investigación y el desarrollo del biodiesel comenzaron tarde y se espera que se desarrolle rápidamente en las próximas décadas para formar una industria del biodiesel. Las estadísticas muestran que 1/3 de la producción de etanol de China se basa en la yuca. En 2004, la producción de etanol de Guangxi fue de 300.000 toneladas, de las cuales el etanol total producido a partir de yuca alcanzó 654,38 millones de toneladas. Brasil y Estados Unidos tienen logros sobresalientes en el uso de biomasa para producir etanol. Los resultados muestran que la yuca tiene el segundo beneficio integral como materia prima para el etanol combustible y es la materia prima preferida para la producción de bioetanol. En la actualidad, el personal científico y tecnológico ha desarrollado tecnologías como la fermentación continua y la destilación a presión diferencial comparables a la producción de etanol de maíz. Las provincias de Heilongjiang, Jilin y Henan han construido proyectos para convertir granos añejos en etanol combustible utilizando maíz y batatas como principales materias primas, y se han llevado a cabo en más de diez demostraciones de la aplicación de combustible de etanol de gasolina mezclado con un 10% de etanol. ciudades de todo el país. En nuestro país están bien desarrollados los trabajos de investigación sobre gasificación de biomasa y producción de biogás a partir de biomasa. La paja y el estiércol se fermentan para producir biogás, que se utiliza para iluminación y combustible doméstico. En la actualidad, los digestores de biogás se han utilizado ampliamente en las zonas rurales de mi país, especialmente en Sichuan. El desarrollo y utilización de biogás incluye principalmente biogás agrícola, biogás industrial, biogás de aguas residuales urbanas y biogás de basura urbana. Los productos de gasificación de biomasa incluyen principalmente metano, etano, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, etc. Estos productos están disponibles como gases domésticos o gases industriales. La gasificación de biomasa es la tecnología más antigua y práctica entre las tecnologías de conversión térmica de biomasa, pero la mayor debilidad del gas de gasificación de biomasa es la baja relación H2/monóxido de carbono. Desde la década de 1960, China ha logrado una serie de logros en el desarrollo de tecnología y equipos. Por ejemplo, se centra principalmente en la producción de hidrógeno a partir de biomasa mediante métodos biológicos y métodos de conversión termoquímica. Varios gasificadores desarrollados por el Instituto de Energía de Guangzhou y la Academia de Ciencias de China se pueden utilizar para calefacción, suministro de energía y suministro de gas limpios, y algunos productos se han exportado a países del sudeste asiático. En la actualidad, el dimetiléter se sintetiza principalmente a partir del gas de síntesis obtenido de la gasificación del carbón, la gasificación del gas natural y la gasificación de residuos pesados. Se informa que el instituto ha desarrollado un método de un solo paso para la licuación indirecta de biomasa para sintetizar dimetil éter. La patente de esta invención es un nuevo método para sintetizar dimetiléter utilizando gas de gasificación de biomasa reformada con biogás. Se relaciona con el campo de la utilización eficiente y limpia de biomasa y proporciona una síntesis verde de dimetiléter que utiliza completamente la biomasa para utilizarla de manera eficiente y limpia. Método de dimetiléter de combustible sintético. ? El Centro de Investigación de Residuos Sólidos de la Escuela de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Shanghai utiliza tecnología hidrotermal para procesar bagazo, hojas y cáscaras de vegetales. Se estudiaron los productos de conversión y los mecanismos de conversión de los residuos de biomasa. Los resultados mostraron que los productos de conversión de biomasa contenían una gran cantidad de ácido húmico. Este ácido húmico se puede utilizar como fertilizante ecológico. El contenido de ácido húmico puede alcanzar aproximadamente el 45%, lo que tiene una buena eficiencia fertilizante y valor económico. Después de dos años de investigación, investigadores de la disciplina de biotecnología de la Universidad de Guangxi han desarrollado con éxito una tecnología que utiliza lodos para producir fertilizantes orgánicos ecológicos eficientes y libres de contaminación. El fertilizante producido no sólo puede aumentar considerablemente el rendimiento de los cultivos, sino también mejorar en gran medida la calidad de las frutas y verduras, y es ampliamente favorecido por los agricultores. En 2000, la tecnología se transfirió a la empresa que cotiza en bolsa Guilin Qiji Group y ese año se industrializó. En el proceso de producción de biogás en las zonas rurales de mi país, los residuos de la fermentación anaeróbica, como el líquido de fermentación y la escoria, se obtienen al mismo tiempo y se utilizan como fertilizante orgánico en las tierras de cultivo. El efecto es muy bueno y la energía de la biomasa se aprovecha al máximo. La tecnología de producción de etanol de yuca de China está madurando. Además de sustituir a la gasolina como combustible para el transporte, el etanol también puede producir ácido acético glacial, etileno y sus productos derivados. Países desarrollados como Estados Unidos, Japón, Reino Unido, Francia, Alemania, Rusia, etc. ya han realizado investigaciones técnicas hace ya 10 años.