中国研究人员

2019-11-02 10:14栏目:企业文化
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3月26日,记者了解到,中国研究人员在最新一期美国《焦耳》杂志上报告说,人们将“柴禾”变为飞机燃料的愿望有望成为现实,近期他们成功将农林废弃物转化为高密度航空燃料,使用这种燃料有助于降低航空器的二氧化碳排放。

据介绍,农林废弃物的主要成分——构成植物细胞壁的木质纤维素是丰富的可再生资源,其原料成本低廉、来源广泛。研究人员采用两步法,将木质纤维素高效转化为2,5-己二酮,并将后者转化为具有支链结构的多环烷烃燃料。两步的碳产率均在70%以上,且这种燃料具有密度高和冰点低的特点。农林废弃物是废弃物的重要成员,是一种重要的生物质资源,是重要的可再生资源,农林废弃物能源转化利用是可再生能源领域的研究热点之一。主要包括秸秆、稻壳、食用菌基质、边角料、薪柴、树皮、花生壳、枝桠柴、卷皮、刨花等。

目前,在生物质燃料发电,其燃料主要是传统生物质能源--农林废弃物。

农林废弃物中含有多种可利用物质,其中纤维素和半纤维素是重要的两种。纤维素是木质生物质的重要组成部分,是地球上含量最丰富的可再生资源。纤维素可转化为清洁燃料和化学品乙醇,其转化的关键是寻找有效途径,将纤维素水解为葡萄糖等可溶性发酵糖。

研究显示,这种燃料可作为高密度先进航空燃料单独使用,也可作为燃料添加剂,提高航空煤油的体积热值。中国科学院大连化学物理研究所研究员李宁说,这种燃料来自生物质,比传统航油的体积热值高,利用这种高密度航油可在相同油箱容量下显著增加飞行器航程和载荷,从而有助于降低二氧化碳排放。

李宁对新华社记者说,该工艺的商业化还需要3年到5年时间,目前最大的问题是纤维素氢解反应需要使用对环境和健康有害的二氯甲烷,下一步他们将探索使用环境友好的有机溶剂替代二氯甲烷。

农林废弃物作为生物质能的一部分,其开发和利用已经引起人们的广泛关注,是能源研究和环境领域的新热点。不同的废弃物资源具有不同的可能利用率。

我国自20世纪80年代以来,将生物质能源利用作为重点科技攻关,经过多年的技术研究和攻关,目前我国农林废弃物再利用主要有:

农林废弃物气化发电。气化是指在高温下将废弃物与气化剂反应得到小分子可燃气体作用发电。除以秸秆为主要原料进行发电外,还有以林木声物质为主要原料进行发电。阳光凯迪新能源集团有限公司及其子公司武汉凯迪电力有限公司在全国建有众多生物质发电厂;在沿海地区则主要以滩涂盐碱地耐盐碱灌木能源为原料进行发电,主要分布于大连以及内蒙古;在沙漠地区以灌木林资源农林剩余物为原料,不仅可以得到可再生能源,还有利于该地区在治沙、就业、经济等多方面的效益。

木质成型燃料。主要是指通过直接燃料农林废弃物而获得热能,是目前农林废弃物利用的主要方式之一。将木质废弃物经高压,压缩成棒状、颗粒状的质地坚硬的成型物,该成型燃料可以用作锅炉、家庭取暖等,也可进一步加工成为活性炭。

液化制备燃料乙醇。液化是利用化学方式将废弃物转换成液体产品的过程。液化主要包括直接液化和间接液化。直接液化是将废弃物放于高压设备中,添加催化剂在一定条件下液化成液化油,可以作为汽车用燃油;间接液化是把废弃物其化成气体,再进一步合成为液体产品,或者是利用水解法把生物质中的纤维素、半纤维素等转化为多糖再经发酵成为乙醇。

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