生物能，生物能量仪能治病吗（生物能和化学能有什么区别）

什么是生物能？

生物能源生物能源生物能源是太阳能以化学能的形式储存在生物体内的一种能源形式，是以生物质为载体的一种能源。它直接或间接地来源于植物的光合作用。在各种可再生能源中，生物质是独一无二的。它是储存的太阳能和唯一的可再生碳源，可以转化为常规的固体、液体和气体燃料。生物质所含能量的多少与以下因素密切相关：品种、生长周期、育种种植方式、收获方式、抗病抗灾能力、日照时间和强度、环境温湿度、降雨量、土壤条件等。在太阳能直接转化的所有过程中，光合作用的效率最低，光合作用的转化率约为0.5%-5%。估计温带地区植物光合作用的年平均转化率。生物质潜力巨大。世界上大约有25万种生物。在理想的环境和条件下，光合作用的最高效率可达8 ~ 15%，一般平均效率在0.5%左右。作为能源载体的生物质。生物界中所有活着和生长着的有机物质，包括动物、植物和微生物。所有的生物质都有一定的能量，作为能源的主要是农林副产品及其加工剩余物，包括人畜粪便和有机废弃物。生物质能为人类提供基本燃料。生物能源具有以下优点：(1)它提供低硫燃料，(2)它提供廉价能源(在一定条件下)，(3)它可以通过将有机物转化为燃料来减少环境污染(例如，垃圾燃料)，(4)与其他非常规能源相比，它的技术问题较少。至于它的缺点， (1)植物只能将极少量的太阳能转化为有机物，(2)单位土地面积的有机物能量低，(3)缺乏适合种植植物的土地，(4)有机物水分过多(50% ~ 95%)。生物能是太阳能以化学能的形式储存在生物体内的一种能量形式。它直接或间接来源于植物的光合作用，储量巨大。仅地球上植物的年产量就是目前人类消耗的矿物能量的20倍，或者说是世界现有人口的食物能量的160倍。生物能源的开发利用潜力巨大。目前主要从三个方面进行研发：一是建立以沼气为核心的新型农村能源物质循环体系，使秸秆中的生物质以沼气的形式缓慢释放，解决燃料问题；二是建立“能源林场”、“能源农场”、“海洋能源农场”。建立以工厂为基础的发电厂。将“能源植物”改为“能源作物”，如“油树”、绿玉树、寻骨风等；第三，种植柑桔、木薯、海藻、玉米、甜菜、甜高粱等。这不仅有利于食品工业的发展，而且可以从植物残渣中制取酒精代替油。【编辑此段】中国发展生物能源产业潜力巨大，发展生物能源产业必须具备资源条件、技术条件和制度条件。中国发展生物能源产业具有巨大的资源潜力。中国人口众多。虽然可作为生物能源的粮油资源很少，但可作为生物能源的生物质资源潜力巨大。例如，60%的农作物秸秆可用于能源，约2.1亿吨标准煤，约40%的森林采矿残渣尚未加工利用。可供开发的生物质能至少可达4.5亿吨标准煤，还有宜农宜林的荒山荒地约1.33亿公顷，可用于发展能源农业和能源林业。发展生物能源产业，利用农林废弃物，开发宜林荒地，培育和生产生物能源资源，增加了农民的就业机会。生物质、能源和资源的来源，有机物，牲畜粪便，经干燥后可直接燃烧供应热能。如果粪肥经过厌氧处理，会产生可用作肥料的甲烷和污泥。如果使用小型厌氧消化器，只有三到四只动物的粪便可以满足小型和大型动物每天的能量需求

作物残体：留在耕地上的作物残体还具有保持水土、固化土壤肥力的作用。因此，作物残体不能无限制地用于能量转换。木柴：在许多发展中国家仍然是重要的能源，它仍然需要木柴来满足大部分的能源需求。然而，由于对薪材的需求日益增加，林地将日益减少，因此需要妥善规划和种植森林来解决这一问题。糖作物：对于拥有大量未利用土地的国家来说是一种潜在的生物能源，例如将糖作物转化为乙醇。糖料作物的最大优势是它们可以直接发酵成乙醇。城市垃圾：一般城市垃圾主要由纸屑(40%)、纺织材料(20%)和废弃食物(20%)组成。城市垃圾直接燃烧可以产生热能，也可以通过热解制成燃料。城市污水：一般城市污水含固形物约0.02 ~ 0.03%，水分99%以上。污水污泥有望成为厌氧消化池的主要原料。水生植物：是通过将水生植物转化为燃料来增加能量供应的方法之一。种植能源作物可以增加生物能源。目前，具有发展潜力的能源作物包括：速生作物、树木、糖和淀粉作物(用于乙醇生产)，这些作物含有碳氧化合作社、草本作物、水生植物、农林废弃物，这些作物提供了可观的能源。根据普特南的意见，近20%的世界总消费量，或约4倍的木材的贡献。在美国，这些材料的热含量大约是木材消耗量的3.5倍。然而，这种废料的收集、运输和转化成商业燃料的费用比目前石油产品的价格高出几倍。能量转换过程【编辑此段】一、生化转换过程：1。厌氧消化厌氧消化是一种生化转化过程，依靠厌氧微生物将固体有机物转化为甲烷、二氧化碳、氢气等产物。整个转换过程可以分为三个步骤。首先将不溶性化合物有机物转化为可溶性化合物；然后可溶性化合物转化成短链酸和乙醇；最后，两个步骤的产物被各种厌氧菌(厌氧生物)转化为气体。通常，最终产品含有50-80%的甲烷，最典型的产品含有65%的甲烷和35%的二氧化碳。那

主要优点为可利用水分含量达90%的有机物，可小规模利用，淤渣能充当农作物的肥料。至于主要缺点为大量废水需适当处理，气体产品储藏费用高。　　2.乙醇发酵 糖类作物发酵可制成乙醇。一般所谓的乙醇整批制程（batch　process），先将发酵物（糖类作物）稀释至糖分约为20%（重量），且酸化至Ph4～5，再加入酵母菌（约５％，），再将液体施以分留和精炼。一般2.5加伦糖或5.85 公斤糖（约　2184Kcal）可制造１加伦的乙醇（3.79升，21257Kcal），因此在整个发酵过程中几无能量损失。若使用淀粉作物（例如，玉米、大麦）做发酵物，必须先将淀粉转化成可发酵糖分，然后再进行发酵。可供发酵制造乙醇的作物，包括甘蔗、番薯,甜菜等。，由作物发酵生产乙醇的费用约为每公升0.34美元，其高生产成本是由于制程为整批式而非连续的，最终产物（乙醇）含有酵母需再精炼处理。这种产量不足以克服高度工业化的需求。现在美国的消费量将近30亿桶，以能含量计约为四十亿桶的酒精（酒精的热能约为汽油的70%）。在美国木材地区此等数字作比较，总计约为70万平方里（＝1.8百万平方公里），其三分之一－即约16亿亩－是有的卖的，且实际可用的约为35亿亩，我们认为，像美国这样的国家的燃料需求还不能由发酵酒精来克服。　　 二、热化学转化过程　　1.热解： 热解也称为干馏（destructive distillation），指在缺氧条件下的加热作用。将有机物热解会产生气体、液体与固产物，大多数热解气体（pyrogas）的主要成分为H2、CO2、CO、CH4与少量碳氢化合物（例如，乙烷）；热解液体一般含有乙醇、醋酸、水或焦油（tars）等；至于热解固体残余物含有炭（例如，木炭）于灰分等。热解过程包括下列处理程序:原料粗碎，烘干粗碎原料，去除杂质，原料细碎，热解，冷产物，储存与分配产物。热解加热过程中，固态有机物一般于300℃以上开始进行热解，某些催化剂（例如，氯化洌┛山档腿冉夥从Φ钠鹗嘉露取４死嗳冉夥从Ψ浅８丛硬⑶也�锍煞殖Ｋ嫒冉庠�嫌敕从ψ刺�泻艽蟊浠��ǔ５臀掠刖徛�尤瓤刹��罅抗烫宀�铮��焖偌尤扔敫呶陆���隙嗥�宀�铮�僮魑露纫不嵊跋炱�宀�锏钠分省＜偃粢�肟掌�晕�秩忌眨��宀�镂锖�写罅康牡��说�煞纸�嵝纬裳趸�铮�蚨�档推�迦剂系娜群�俊?薪材热解作用一般指在大气压和200℃～600℃温度之间进行，在此状况下典型的产物包括：木炭　30～35% 有机液体　18～20% 气体　20% （产品重量相对与干燥源料的重量） 如果将薪材加热至1100℃ ，热解作用依然存在。在此状况下，大部分液体与固体分馏物将进一步分解，故有较多气体产物产生.。气化：有机物的气化是热化学反应将固体燃料转化成可燃气体。完全燃烧必须发生在有充分氧气的状况下，而有机物氧化作用则必须在氧气不足的状况下进行。氧化过程的主要反应为： C+ 02 CO　放热　C+H2O CO+H2　吸热 CO+ H2OCO2+H2　放热 C+2 H2 CH4　放热 最简单的氧化作用方式为空气氧化（air gasification），有机物在有限量空气之下进行不完全燃烧反应。空气氧化炉构造简单、价格便宜并且可靠性高，主要缺点在於所产生气体被空气中氮气所稀释，因此气体产物的热值低，经济效益不高。 2.液体燃料制造 直接液化　使用CO或H2作为还原剂，於高温高压下将有机物直接氧化，且均产生油状液体产物，其可再分馏而充当燃料使用。间接液化 将有机物间接液化的主要方法，采用合成气体制成原料。而最先发展的间接液化法是处理煤气液化。A.合成气体制成乙醇: 此过程在石化工业上应用极广，多用作乙醇制造。目前可行方法很多，其中最易的方法是将H2与CO在高温（约300℃）与高压（约　100Atm）下结合，并使用催化剂。反应方程式为：催化剂　CO+2 H2 ──CH3OH （合成气体）　（乙醇）　此法自薪材提炼乙醇，产率约为360公斤／吨薪材，能量转换效率约在30～40%之间。显然乙醇热含量（ 19.8GJ／吨）低于石油燃料（43.7GL／吨汽油），但其仍可用于发动汽、柴油机。B.Mobil法: 若利用Mobil法可将乙醇转化成高辛烷值汽油，因此可免修改引擎。此方法在试验室内己获证实，转换效率可达90% 。纽西兰目前正筹建一座日产量12500吨合成石油工厂，可将天然气转化为乙醇。C Fisher-Tropseh法: Fisher-Tropsch法利用催化剂将合成气体制成碳氢燃料。此法发明于1920年，而二次大战时盛行于德国，以制造合成燃料，今日南非利用此法以转换煤碳，但产物复杂,目前正研究寻求适当催化剂以使产物化单纯化。此法若改采用有机物做原料，则产物的硫含量较低。目前研究中之另一有机物间接液化法，是将热解气体制成合成石油，其未来发展潜力被看好。此技术称为「China lake process」，其采用先进的「快速热解」步骤，它比标准热解法可产制含较多币属烃（olefins）的气体产品。此气体产品再经压力聚合成高分子量碳氢化合物，经精炼后即可成为有用燃料。据估计总转换率有22%。　　 沼 气 利 用　　　　沼气:有机物在厌氧条件下被微生物分解发酵生成的一种可燃性气体.有成生物气其主要可染成分时甲烷,含量占60%左右,此外,二氧化碳占40%左右,以及其他微量成分.沼气在农村有广泛的应用,探索出多种沼气利用技术:下面是几个应用例子:猪场粪便沼气发酵处理技术背景与意义。随着人们物质生活的日益改善和外向型农牧业的发展，我国畜禽养殖业集约化生产近十年来发展迅速，每个大中型畜禽场日排放粪水上百吨，严重危害城郊环境卫生，同时成为阻碍养殖业持续稳定发展的重要因素。猪粪水是一优质有机肥源，早先融合于传统农业生产中，进入良性生态循环，它又是一种良好的生物质能资源，通过沼气池发酵回收生物质能沼气，已为人们熟识，而且回收沼气的过程不仅能够保持粪水的肥料成份，还可以增进肥质的速效化和腐殖化。农业的集约化生产在显著提高效率和效益的同时，不幸伴随着大农业生产良性生态循环体系的肢解。集约化畜禽业生产与农业生产脱离，大量的粪水资源未经妥善处理而任意排放，而成为社会注目的公害，因此对集约化猪场粪便污水进行处理意义重大。技术猫述　技术原理：通过对集约化猪场粪水进行包括固液分离段、制肥段、厌氧两步消化段和好氧处理段在内的处理过程，实现猪粪水的综合处理，充分回收资源。技术关键：固液分离技术，厌氧消化过程，好氧物化处理。优缺点评价：(l)从资源回收、综合利用和产品商品化出发，优化组合相关的科学技术，不仅能获得较高的能源、生态和环境效益，而且可获得可观的经济效益。(2)因各工艺段的衔接点均设有缓冲环节，运行中能够充分承受猪场粪水水质、水量和 pH等的冲击，确保系统高产能运作和获取稳定的优异效果。技术指标及要求条件：日处理存栏6500-7000头的猪场全部粪水100-200吨旧，日产沼气约300立方米和商品化有机复合肥约1．5吨。主要设备：产酸池、调节池、物化滤池、接触氧化池、腐化塔、晒道、干燥房。养猪、产气、积肥多功能户用沼气池建设技术背景与意义。我国目前的农业生产形式主要以户为单位，大多数农户既经营种植业也经营养殖业，而户用沼气池以农户生产和生活中的废弃物作为发酵原料，制取沼气及多种厌氧消化产物，从而解决了农户生活用能，并满足生产中的某些需求，所以建设户用沼气池在我国具有良好的发展前景。本项技术旨在设计一种实用性强、便于管理的饲、气、肥多功能沼气及相应配套工艺。技术描述　技术原理：针对水压式沼气池进出料难，冬季产气率低和农村能源、饲料、肥料缺乏等问题并结合庭院经济的发展和卫生状况设计，冬季利用塑膜温室为沼气池和猪舍增温保温，使沼气池正常运转，猪安全越冬。夏季利用棚架种植瓜豆、葡萄，为猪舍遮荫，使猪舍冬暖夏凉。技术关键：池型结构，塑膜温室的建造，秸秆酸化和粗饲料预处理。优缺点评价：(1)投资少、见效快、实用性强，便于施工管理，综合效益好；(2)秸秆不直接人池，解决了沼气进出料难的问题；(3)除贮粪池外，其它设备均设在猪圈内，猪舍冬暖夏凉，实现了能源、饲料、肥料种植、养殖、环保多位一体的良性循环。技术指标及要求条件：(l)产气率： 0.3-O.5立方米／立方米·天；(2)用气时间：10-12个月；(3)酸化池容积 1立方米，粗饲料预处理池容积0.2立方米；(4)贮气罩容积：接日产气量的50％设计，其它参数接国标池要求设计。每间猪舍长4米，宽3米，四面墙体中空8-10厘米，填充保温材料(珍珠岩粉或蛭石)，前墙高90-100厘米，下留出水孔，后墙高180-190厘米，上部留一小窗，下留通风孔，中校高230厘米。圈后设走廊，宽70厘米，前墙拱架用竹木搭成，采光材料用普通白塑膜，夜间用草帘保温。猪舍地面南高北低，斜度5"，水泥混凝士浇注，厚3厘米。l1月底或12月初扣棚，4月初拆棚。夏秋为自然温度发酵，冬季在猪圈上建温室为沼气池增温保温。启动原料为牛马粪，启动后以猪粪为补料，配以人粪尿、秸秆酸化水、粗饲料浸泡酸液等，3-5年大换料一次。资金条件：全套设备一次投资1300元。主要设备：主池、秸秆酸化池、粗饲料预处理池、溢流管、进料口、贮气罩、厕所。使用沼气应注意哪能些安全问题：沼气是广大农村目前正大力推广使用折一种新能源，但由于沼气池是密封的，空气不流通，缺氧气，所以应严禁轻易入池，以防止中毒窒息。进料时，只能从进料口和活动盖口进料。确需下池换料、出料或维修沼气池时，须打开进出料口和活动盖，三天后方可下池。下池前，为防万一，可选取放一只鸡或鸭入内。观察数分钟，如发现池中鸡鸭出现窒息反应，则说明池内沼气多氧气少，千万不能入池。下池时，池上要有专人看护，下池的人可腰系绳子，如发生中毒窒息征兆，可及时拉出池外。另外，应特别注意不要放含磷高的原料（如菜籽饼、棉饼、磷肥等）入池，因这些原料在池内易产生剧毒气体，会导致人中毒死亡。二、防止池体爆炸。沼气如在沼气池内遇火燃烧，极易引起池体爆炸，因此，严禁在活动盖口和导气管口点火，否则易将火引入池内，使池内气体燃烧，引起爆炸。新建的沼气要在水泥达到强度以后才能进水试验。进水速度要慢，特别当水已封门时，不能用抽水机进水，以免进水速度过快，池内压力急速上升而胀破池体。另外，还应定期检查并排除输气管内的积水，否则积水过多，会使池内气压被积水阻隔，不能正常反应在压力表上，就有胀破池身的危险。 三、防止火灾烧伤。在用沼气煮饭炒菜时，要先擦燃火柴，再扭开沼气开关。如先扭开关后点火，沼气充满灶内，遇火易烧焦头发、眉毛，烧伤皮肤。在出料或维修沼气池时，千万不能点蜡烛、油灯等明火进池，只能用手电，池内切忌吸烟。在沼气池、导气管、输气管周围严禁烧火，特别不能让小孩在进出料间附近玩火，以免发生火灾。当闻到室内有臭鸡蛋味时，说明有沼气泄漏，应立即打开门窗，让室内空气流通。此时，绝不能在室内点火，要尽快关掉总开关，找到漏气设备的管理，如输气管因鼠咬或老化破裂，要及时进行更换。

生物能是什么

生物能Bio-energy 生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。生物质所含能量的多少与下列诸因素有密切的关系：品种、生长周期、繁殖与种植方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、雨量、土壤条件等，在太阳能直接转换的各种过程中，光合作用是效率最低的，光合作用的转化率约为0.5％-5％，据估计温带地区植物光合作用的转化率按全年平均计算约为太阳全部辐射能的0.5％-2.5％，整个生物圈的平均转化率可达3％-5％。生物质能潜力很大，世界上约有250000种生物，在提供理想的环境与条件下，光合作用的最高效率可达8～15%，一般情况下平均效率为0.5%左右。 以生物质为载体的能量.生物界一切有生命的可以生长的有机物质,包括动植物和微生物.所有生物质都有一定的能量,而作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物,也包括人畜分粪便和有机废弃物.生物质能为人类提供了基本燃料。 生物能具备下列优点: (1)提供低硫燃料， (2)提供廉价能源(于某些条件下)， (3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)， (4)与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。 至于其缺点有: (1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物， (2)单位土地面的有机物能量偏低， (3)缺乏适合栽种植物的土地， (4)有机物的水分偏多(50%～95%) 生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。 生物能的开发和利用具有巨大的潜力。目前主要从三个方面研究开发： 一是建立以沼气为中心的农村新的能量，物质循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题； 二是建立“能量林场”，“能量农场”，“海洋能量农场”。建立以植物为能源的发电厂。变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树，续随子； 三是种植柑蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。

生物能是什么?

生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。在各种可再生能源中，生物质是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料 。据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达 2x1011t ，含能量达 3x1021j。 生物能是第四大能源，生物质遍布世界各地，世界上生物质资源数量庞大，形式繁多，它包括薪柴，农林作物，农业和林业残剩物，食品加工和林产品加工的下脚料，城市固体废弃物，生活污水和水生植物等等（中国生物质资源主要是农业废弃物及农林产品加工业废弃物、薪柴、人畜粪便、城镇生活垃圾等四个方面）。生物能具备下列优点:(1)提供低硫燃料(2)提供廉价能源(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)(4)与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。至於其缺点有:(1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物，(2)单位土地面的有机物能量偏低，(3)缺乏适合栽种植物的土地，(4)有机物的水分偏多(50%～95%) 由于 生物质的存在很稀散，能量密度又比较低，而且不是湿的就是潮的，如果当作商业能利用，要收集起大量的生物质，其费用是十分高的。因此，目前生物质能的商业应用大多是利用那些因其他原因已被收集起来的现成材料，例如木材加工和食品加工的废弃物及城市的有机废物。目前 生物质 能的开发应用主要在三个方面：一是在一些农村建立以沼气为中心的能量，物质循环系统，使秸杆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；二是建立以植物为能源的发电厂。变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树，续随子；三是种植柑蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。