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有機代用燃料,又稱 「生物質能 / 生質能」 ,從 有機物 (Biomass) 中提取。. 它能直接或間接地充當燃料使用,其主要成分為 碳氫化合物 ,主要來自植物的光合作用,地球植物每年光合作用約吸收全球一年總消費能量的 10 倍 ,各種具有潛力的能源中,生質能可滿足未來能源的部分需求。. 牲畜糞便 ( 乾燥後可直接燃燒供應熱能,經過處理可做為肥料使用 ) 農作物殘渣 ( 主要的是玉米、稻、麥、甘蔗、樹薯、大豆、花生、馬鈴薯等 ) 薪柴 ( 把植物當做燃料來燒,木材是最佳用料 ). 製糖作物
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有機代用燃料,又稱「生物質能/生質能」,從有機物(Biomass)中提取。有機代用燃料,又稱「生物質能/生質能」,從有機物(Biomass)中提取。 它能直接或間接地充當燃料使用,其主要成分為碳氫化合物,主要來自植物的光合作用,地球植物每年光合作用約吸收全球一年總消費能量的10倍,各種具有潛力的能源中,生質能可滿足未來能源的部分需求。
牲畜糞便 (乾燥後可直接燃燒供應熱能,經過處理可做為肥料使用) 農作物殘渣 (主要的是玉米、稻、麥、甘蔗、樹薯、大豆、花生、馬鈴薯等) 薪柴 (把植物當做燃料來燒,木材是最佳用料)
製糖作物 (甘蔗 →榨汁 →用酵母/細菌發酵→轉化成乙醇, 即液體酒精作能源 ) 城市垃圾 (直接燃燒可產生熱能,或經過處理可製成燃料使用) 種植能源作物 (包括快速成長作物樹木、糖與澱粉作物(供製造乙醇)、含油與碳氫化合 作物、水生植物) 水生植物 (利用水生植物轉化成燃料,有作為甲烷來源的潛力)
生質轉化在求有用的物質和能量,所採轉化方法,視生質成分而定生質轉化在求有用的物質和能量,所採轉化方法,視生質成分而定 其轉換方式可概分為: • 直接燃燒、熱轉換如氣化與裂解產生合成燃油或瓦斯 • 由發酵、脂化等方式產生酒精汽油 • 沼氣或生質柴油及生物轉換產生氫氣、甲醇等燃料
熱轉換 「氣化/裂解 (液化)」 → 較成熟的轉化技術,可處理多種有機物質,把含碳物質,如生質物廢棄物或煤炭等,轉換成以氣態燃料為主可供利用的能源。 → 經氣化反應所產生的可燃氣體包括一氧化碳、氫氣、甲烷等,可作為鍋爐與發電機組的燃料 → 氣化所生產的燃氣,也可轉化為甲醇,使用在燃料電池中
直接燃燒技術 → 把廢棄物直接燃燒以產生熱能與電力 → 如現有的大型垃圾焚化廠,以焚化垃圾發電 化學生物轉換技術 → 經發酵、轉酯化等生物化學轉換程序以產生沼氣 、酒精、生質柴油、氫氣等,作為引擎、發電機與燃料電池的燃料
「水解/酸解」 → 把含澱粉質/纖維質較多的生質,用酸分解成小分子,再轉化成醣,以製酒精 → 酒精可以用做燃料及飼料(甜薯、五榖及馬玲薯發酵而得 ) 「沼氣利用技術」 → 能處理脂肪、纖維素、蛋白質,使之轉化成沼氣 → 處理動物排泄物,污水、食品、乳酪、醬油等廢液 → 污泥可當肥料,同時可消減廢料中所帶的細菌和病毒
紓緩石油能源危機 • →減少對石油類能源的依賴,同時增加自產能源,有助於能源自給
技術問題較少 • → 比傳統火力發電廠更具彈性,可接近生產地,更可任意組合、設計和建築 • 提供廉價能源 → 燃料價格低廉,頗適用於家庭及工商業其不需要高溫的加熱用途,如此可以節省價昂的燃油費用
減低環境污染 • → 燃燒生質能雖會排放二氧化碳,但在其生長過程中亦會吸收等量的二氧化碳,從整體循環而言,使用生質能的二氧化碳排放趨近於零 • 提供低硫燃料 • → 產電過程幾乎不排放二氧化硫(只含 0.1% ),不會產生酸雨,而其灰燼,只有燃煤的十分之一,可減少丟棄及處理費用,尚可作為肥料使用
原料來源豐富 • → 生質能的原料來源很廣泛,從農業廢料、有機廢料、林業廢料、垃圾、廢水、以及各種能源作物,而且永不耗竭 • 取之不盡,用之不竭 • → 以生化柴油為例,只要有種子、適合的氣候和土地,就可以不斷地種植油脂作物,不斷地有新的天然油脂生產,再轉化成新的生化柴油
仍是發展階段,技術未夠成熟 • 產生能量不及化石燃料 • 需大量土地,但土地資源有限 • 較受環境限制 • 成本高 • 受天氣影響 • 收集及儲存問題
外國生質能應用現況 (2001年止) 生質能供應全球約14%的初級能源, 亞洲(不含中國大陸)佔34.2%, 非洲佔23.9%, 中國大陸佔20.5%, 經濟合作發展組織會員國(含歐美澳日等20國)則佔13%。 生質能約佔全世界再生能源利用的80%。
→ 預期至2010年,生質能源占再生能源的比率將增加至 74 %。 利用生質物發電的電量亦將由1995年的 22.5 TWh(109千瓦小時)增加至2010年的 230 TWh, 佔再生能源發電的26.4%。
生質能其實是非常有發展性的,在此列舉三個國家--巴西、美國和台灣的例子:生質能其實是非常有發展性的,在此列舉三個國家--巴西、美國和台灣的例子: • 巴西政府大方推廣植物選類栽種計畫,投資於肥料及駁船,以便栽種適量適類的的生質﹝例如樹木﹞。 • 另已發展生質轉化製造汽醇﹝Gashol﹞及酒精引擎, 所謂汽醇就是酒精與汽油之混合燃料。 使用生質柴油為燃料的巴士
人為造林與砍伐,都會造成「生物龐雜度」的下降人為造林與砍伐,都會造成「生物龐雜度」的下降 • 同時會增加水土的流失,減低土壤的生產力 • 耗用的土地,相當大 見(表1) • 燃燒過程所產生的污染,雖然比燒煤碳低,但仍是相當的多。釋出的空氣污染物至少100種以上,其中有14種致癌物,4種副致癌物,6種會傷害纖毛和黏膜的化合物
2、美國政府將畫定五萬英畝土地試驗栽種草本及水生植物﹝例如海藻、高梁等﹞以開發新「生質」來源,並計畫在2010年時,「生質能」能提供該國能源需求的4.5%。2、美國政府將畫定五萬英畝土地試驗栽種草本及水生植物﹝例如海藻、高梁等﹞以開發新「生質」來源,並計畫在2010年時,「生質能」能提供該國能源需求的4.5%。 稻殼氣化發電系統
3.台灣台糖竹南養豬廠利用豬排泄物,予以轉化產生沼氣,設立首座沼氣發電廠。3.台灣台糖竹南養豬廠利用豬排泄物,予以轉化產生沼氣,設立首座沼氣發電廠。 台北市山豬窟掩埋場沼氣發電系統
網站 - - • http://content.edu.tw/junior/life_tech/tc_jr/student/course/304/304source12.htm • http://fcu.org.tw/~cblee/visit/2004b/yuanli/article/RenewEnergyFuture.html • http://web.ee.yuntech.edu.tw/energy/9112351 • http://www.takungpao.com.hk/news/2005-9-27/ZM-462481.htm • http://mx.nthu.edu.tw/~hycheng/8teach/renewenergy.htm • 書目 - - • 垃圾變黃金 : 二十一世紀企業環保新事 • 化學污染 : 破壞環境的元兇