生物甲醇作为潜在可再生能源



生物甲醇作为潜在可再生能源

随着汽车保有量的不断增加，人们对能源的需求在急剧增长。目前，主要的能量来源有化石能源、可再生能源和核能源3种。其中，化石能源主要包括煤、石油和天然气等不可再生资源，这些资源在不久的未来将逐渐枯竭。可再生能源包括太阳能、风能、氢能和生物柴油等。核能则主要来源于原子的聚变和裂变反应。由于化石能源除了逐渐枯竭以外，其燃烧所排放的碳氧化物会引发全球变暖等环境问题，而对核能利用的技术还没有完全成熟，使得低排放的可再生能源引起了人们的关注。此外，人类活动产生的生活垃圾同样会引起环境的恶化。因此，如何利用这些生活垃圾生产可再生能源成为了人们重点关注的问题。本文对利用生活垃圾如何实现可再生能源即生物甲醇的大规模生产进行概述。

甲醇辛烷值比汽油高，燃烧速度和火焰传播速度比汽油快。由于甲醇本身为含氧燃料，使其未燃烧的碳氢、碳氧化合物排放较低，燃烧效率和热效率均较高。化工生产甲醇的过程需要大量的木材并产生大量的CO2，因而是不可取的。而通过利用“生物量”生产甲醇即生物甲醇，可以避免出现上述问题。“生物量”是指可用作燃料的材料，包括木屑、农业残渣和生活垃圾等。通过农业、林业、畜牧业、渔业和城市固体垃圾这6个方面，详细阐述了进行生物甲醇生产的可能性及其存在的问题与相应解决方法。其中，生产过程大致包括热分解、气化和冷却液化这3个步骤，根据原料不同而略有差别。对生产过程分析发现，不同反应的参数对生物甲醇产量具有较大影响，如温度、升温速率、反应颗粒物尺寸、转换过程类型、滞留时间等。此外，根据“生物质”的类型使用特定催化剂可以获得较高的效率。虽然能以较高的效率在实验室规模时进行生物甲醇的生产，但要确保在大规模生产时也能实现这一效率，则还需要进行深入研究。

刊名：Renewable and Sustainable Energy Reviews（英）

刊期：2014年第33期

作者：Achim Frick

编译：陈丁跃