nzybwk生質(zhì)能技術(shù)-再生能源-文庫吧
2025-06-28 20:42 本頁面
【正文】 ,11,14,17eicosapentaenoicacid,EPA)(蘇素美，1999)。我國是一個海島國家，地處亞熱帶，西部沿海地區(qū)氣候適于藻類的養(yǎng)殖，除了再生燃料的取得外，附加固定廢二氧化碳或處理廢水，值得加以研究開發(fā)，在系統(tǒng)開發(fā)時，可先將高附加價值物質(zhì)，如DHA、EPA不飽和脂肪酸分離出來，再將其余的油脂質(zhì)作為生質(zhì)柴油的原料，提高整體經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)產(chǎn)商投資意愿。(三)陸生能源作物(油酯類/醣類/淀粉類)耕收技術(shù) 能源作物并無明確之定義，一般而言系指能快速生長、易于栽培與采收、高單位面積產(chǎn)量、且容易轉(zhuǎn)化為發(fā)電燃料與運輸用燃料之植物。農(nóng)作物中所含的許多成分都可以開發(fā)成為生物能源，其中用量最多、用途最廣的有油脂、糖、淀粉、蛋白質(zhì)、纖維等。目前國際間以農(nóng)產(chǎn)品做為可再生原料方面，最突出的領(lǐng)域當(dāng)屬能源作物（或稱為生質(zhì)作物），其范圍廣、數(shù)量大、效益顯著。全世界對于種植能源作物作為能源燃料的發(fā)展，已有相當(dāng)長的時間，主要的能源作物包括下列三大類，即淀粉及糖類作物、油脂作物與生產(chǎn)類似石油脂碳?xì)浠衔镏参铩?淀粉及糖類作物之生質(zhì)可轉(zhuǎn)換成酒精，發(fā)展最有名的國家如巴西及美國；油脂作物之油脂可用化學(xué)方法處理，制成生質(zhì)柴油，如歐洲國家以油菜籽油、美國以黃豆油及馬來西亞以棕櫚油制造生質(zhì)柴油；此外，生產(chǎn)類似石油脂碳?xì)浠衔镏参?，可由其枝葉提煉出類似石油之碳?xì)浠衔镏骸?四)木質(zhì)纖維素衍生酒精燃料技術(shù) 為了降低溫室氣體排放，酒精被視為有潛力取代汽油的運輸燃料，為求商業(yè)化，生產(chǎn)成本必須降低俾能和化石燃料競爭。利用含糖和淀粉的原料(例如甘蔗和玉米)，原料成本約占酒精生產(chǎn)成本的4070%(Claassenetal.,2002)；木質(zhì)纖維素(lignocellulose)是地球上數(shù)量最多最豐富的生質(zhì)物，若能將酒精酦酵技術(shù)擴(kuò)展到利用木質(zhì)纖維素做為原料，將能降低酒精生產(chǎn)成本和增加燃料酒精的使用。利用纖維素生產(chǎn)酒精主要可分為成四個階段，包括前處理(pretrementment)，即將纖維素和半纖維素從與木質(zhì)素結(jié)合的復(fù)合物中釋放，使其容易進(jìn)行下一步驟的化學(xué)或生物處理；第二階段系將纖維素和半纖維素降解(degeneration)或水解(hydrolysis)以獲得各類單糖(freesugars)；第三階段則是將六碳糖和五碳糖的混合物酦酵產(chǎn)生酒精；最后為產(chǎn)品的回收與蒸餾。 ，目前已具有商業(yè)化規(guī)模(徐敬衡，2005)。澳大利亞研究使用甘蔗、小麥及玉米等作物生產(chǎn)，或由木材加工副產(chǎn)品等原料釀制酒精，預(yù)期可釀制酒精約4,400萬加侖。我國對木質(zhì)纖維素衍生酒精燃料技術(shù)則尚待開發(fā)。(五)厭氧酦酵／光合作用產(chǎn)氫技術(shù) 生物產(chǎn)氫法使用的微生物包括藻類和光合細(xì)菌在內(nèi)的光合微生物，以及兼性厭氧和絕對厭氧的酦酵產(chǎn)氫細(xì)菌。目前生物法產(chǎn)氫技術(shù)主要分為三類，包括暗酦酵法、光酦酵法與光合作用法(Dasand Veziroglu,2001)。光合作用產(chǎn)氫是以藻類或藍(lán)綠藻藉由光能進(jìn)行之生物光解作用而產(chǎn)生氫氣，因此不具有降解環(huán)境中有機(jī)物的功能。光酦酵與暗酦酵則是以有機(jī)物為電子提供者，經(jīng)由酦酵作用將有機(jī)質(zhì)分解，伴隨產(chǎn)生的部份電子則藉由特定之電子傳遞系統(tǒng)與產(chǎn)氫酵素，將電子傳遞給水體中的質(zhì)子(H+)而產(chǎn)生氫氣。光合作用產(chǎn)氫之效率較差，且需要較大的操作面積，故不適用于地狹人稠的地區(qū)；酦酵產(chǎn)氫法可分解污染物同時產(chǎn)生氫氣，因此較適合發(fā)展。暗酦酵產(chǎn)氫比光合作用和光酦酵產(chǎn)氫之代謝速率快，操作條件要求也較低；光合產(chǎn)氫研究雖多并已取得一定成果，但暗酦酵產(chǎn)氫是生物法中最具潛能技術(shù)者。 美國產(chǎn)氫計劃源自于1990年所通過的Mastsunaga Hydrogen Research, Development and Demonstration Act，1996年美國國會通過Hydrogen Future Act (HFA)，逐年提供1~4,000萬美元給美國能源部專供氫能源開發(fā)的相關(guān)研究，而下一個五年度的HFA延長計劃，申請經(jīng)費更逐年擴(kuò)增到4~6,000萬美元(鄭幸雄等，2001)。美國能源部部長并于2004年4月宣布，聯(lián)邦政府將提供35,000萬美元計劃贈款，加上民間基金款項22,000萬美元，將在五年內(nèi)由加州州政府推動建造一條氫氣高速公路，并辟建氫氣加氣站。日本國際貿(mào)易與工業(yè)部于1990年提供約30億新臺幣的經(jīng)費，進(jìn)行光合菌產(chǎn)氫、產(chǎn)氫酵素及厭氧酦酵產(chǎn)氫等研究(鄭幸雄等，2001)。目前歐盟第六架構(gòu)計劃中，亦有將近一億歐元的經(jīng)費支持16個氫能源利用及燃料電池的相關(guān)研究計劃。中國自1990年開始，由國家自然科學(xué)基金支持進(jìn)行生物產(chǎn)氫技術(shù)研究，其成果被評選為中國大陸2000年十大科技進(jìn)展新聞。綜觀上述，足見國際上已大力推動氫氣能源的研究與發(fā)展。(六)生質(zhì)柴油制造技術(shù) 依我國石油管理法規(guī)定，生質(zhì)柴油（biodiesel）系指以動植物油或廢食用油脂，經(jīng)轉(zhuǎn)化技術(shù)后所產(chǎn)生之酯類，直接使用或混合市售柴油使用作為燃料者。100%純生質(zhì)柴油稱之為B100，20vol%生質(zhì)柴油混合80vol%市售柴油的燃料稱之為B20，其制作的方式主要有四種，分別為直接混合使用（direstuse and blending）、微細(xì)乳化（microemulsions）、熱分解（thermal cracking）和轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)（transesterification），目前一般所使用的生產(chǎn)方式為利用轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)。 轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)為醇與三酸甘油酯(triglycerides)間之化學(xué)反應(yīng)，其原理為利用加入的醇類，將植物油中的成分(三酸甘油酯)中的醇類取代，故與酯類的水解反應(yīng)相似，僅是醇類取代了水。轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)依使用觸媒種類可區(qū)分為化學(xué)觸媒(chemical catalyst)與生物觸媒(biocatalyst)兩種。利用化學(xué)觸媒生產(chǎn)生質(zhì)柴油有流程復(fù)
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1