生物甲醇作為潛在可再生能源

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生物甲醇作為潛在可再生能源

隨著汽車保有量的不斷增加，人們對能源的需求在急劇增長。目前，主要的能量來源有化石能源、可再生能源和核能源3種。其中，化石能源主要包括煤、石油和天然氣等不可再生資源，這些資源在不久的未來將逐漸枯竭。可再生能源包括太陽能、風能、氫能和生物柴油等。核能則主要來源于原子的聚變和裂變反應。由于化石能源除了逐漸枯竭以外，其燃燒所排放的碳氧化物會引發全球變暖等環境問題，而對核能利用的技術還沒有完全成熟，使得低排放的可再生能源引起了人們的關注。此外，人類活動產生的生活垃圾同樣會引起環境的惡化。因此，如何利用這些生活垃圾生產可再生能源成為了人們重點關注的問題。本文對利用生活垃圾如何實現可再生能源即生物甲醇的大規模生產進行概述。

甲醇辛烷值比汽油高，燃燒速度和火焰傳播速度比汽油快。由于甲醇本身為含氧燃料，使其未燃燒的碳氫、碳氧化合物排放較低，燃燒效率和熱效率均較高。化工生產甲醇的過程需要大量的木材并產生大量的CO2，因而是不可取的。而通過利用“生物量”生產甲醇即生物甲醇，可以避免出現上述問題。“生物量”是指可用作燃料的材料，包括木屑、農業殘渣和生活垃圾等。通過農業、林業、畜牧業、漁業和城市固體垃圾這6個方面，詳細闡述了進行生物甲醇生產的可能性及其存在的問題與相應解決方法。其中，生產過程大致包括熱分解、氣化和冷卻液化這3個步驟，根據原料不同而略有差別。對生產過程分析發現，不同反應的參數對生物甲醇產量具有較大影響，如溫度、升溫速率、反應顆粒物尺寸、轉換過程類型、滯留時間等。此外，根據“生物質”的類型使用特定催化劑可以獲得較高的效率。雖然能以較高的效率在實驗室規模時進行生物甲醇的生產，但要確保在大規模生產時也能實現這一效率，則還需要進行深入研究。

刊名：Renewable and Sustainable Energy Reviews（英）

刊期：2014年第33期

作者：Achim Frick

編譯：陳丁躍