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生物质是地球上最丰富的可再生资源。科学高效地推动生物质资源转化利用,既是破解资源短缺、落实双碳目标的基本抓手,也是发展循环经济、提升可持续生产与消费的核心动力。瑞典作为全球第一批实现碳达峰的国家,早在20世纪70年代就启动了生物质资源转化利用进程,政策行动路径不断演进完善,逐步形成了以生物质供热为基础、生物质发电为补充、生物质交通运输为未来发展方向的能源化模式。基于当前我国推动生物质资源转化利用的需求,本文系统梳理了瑞典生物质资源转化利用发展脉络、主要政策行动和关键成果,挖掘了生物质资源转化利用管理和模式的典型经验,并结合我国生物质资源的禀赋条件、利用需求和转化利用问题,从顶层设计、管理体系、转化利用模式和核心技术四个方面剖析了启示性建议对策,以供我国借鉴。 相似文献
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基于生态热力学的最新进展,首次采用(火用)值理论方法研究生物质气化系统.以江苏盐城某20MW生物质气化燃气-蒸汽联合循环发电工程为研究案例,采用(火用)值分析理论对其生态环境效益进行综合评价,并计算了系统的(火用)值评价指标,与风力发电系统、太阳能热力发电系统、玉米酒精生产系统和沼气综合利用系统这几个典型的可再生能源转化利用系统进行对比分析.结果表明,生物质气化系统的(火用)值总输入为1.04E+ 15 Jc/a,(火用)值转换率为2.64 Jc/J.人力劳务是生物质气化系统(火用)值投入的主要部分,占总(火用)值投入的86.04％.生物质气化系统与其他可再生能源系统类似,都主要依赖于外购的资源,但对可再生资源的利用较高,具有较好的发展持续性和生态环境效益. 相似文献
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为了解决泛滥成灾的侵入性水生生物质所引发的环境生态问题,采用亚临界水热降解工艺对新鲜水生生物质进行快速资源化利用研究;试验以水葫芦、水浮莲和花鸟市场的绿色垃圾混合物为研究对象,在3L高温高压反应釜中考察不同的处理温度(150～280℃)和停留时间(0～60min)等水热条件对这2种水生生物质模型物水热资源转化为有机肥料的影响。结果表明:通过该工艺可以很好地将水葫芦和混合生物质转化为安全、稳定的有机肥料;处理得到的有机肥料产量随处理温度和停留时间的增加而减少;生物质材料中的纤维素和半纤维素组分随处理温度和停留时间的增加而被快速降解转化,但木质素在本研究试验所设置的温度和时间参数内不能被降解;对制成的肥料养分特性分析表明,用水葫芦和混合生物质制成的有机肥料具有较高的腐植酸质量分数(最高分别可达38.29%和41.76%)和氮磷钾总养分质量分数(最低值仍分别可达4.1%和3.0%),是一种良好的生态型有机肥料,具有很好的生态和社会效应。 相似文献
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生物质快速热裂解制取生物油技术的研究进展 总被引：17，自引：0，他引：17
刘荣厚 《沈阳农业大学学报》2007,38(1):3-7
生物质热裂解制取生物油技术是在中温(500～650℃),高加热速率(104～105℃/s)和极短气体停留时间(小于2s)的条件下,将生物质直接热解,产物经快速冷却,可使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前冷凝,从而得到高产量的生物油。该技术是一种环境友好的新型生物质能利用技术,具有广阔的应用前景。对生物质热裂解机理、生物质热裂解反应器类型、生物质快速热裂解过程的影响因素、生物油特性、生物油的精制及应用等方面进行了阐述,以期为该技术的发展提供参考。 相似文献
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Increased demand for liquid transportation fuels, environmental concerns and depletion of petroleum resources requires the development of efficient conversion technologies for production of second-generation biofuels from non-food resources. Thermochemical approaches hold great potential for conversion of lignocellulosic biomass into liquid fuels. Direct thermochemical processes convert biomass into liquid fuels in one step using heat and catalysts and have many advantages over indirect and biological processes, such as greater feedstock flexibility, integrated conversion of whole biomass, and lower operation costs. Several direct thermochemical processes are employed in the production of liquid biofuels depending on the nature of the feedstock properties: such as fast pyrolysis/liquefaction of lignocellulosic biomass for bio-oil, including upgrading methods, such as catalytic cracking and hydrogenation. Owing to the substantial amount of liquid fuels consumed by vehicular transport, converting biomass into drop-in liquid fuels may reduce the dependence of the fuel market on petroleumbased fuel products. In this review, we also summarize recent progress in technologies for large-scale equipment for direct thermochemical conversion. We focus on the technical aspects critical to commercialization of the technologies for production of liquid fuels from biomass,including feedstock type, cracking catalysts, catalytic cracking mechanisms, catalytic reactors, and biofuel properties. We also discuss future prospects for direct thermochemical conversion in biorefineries for the production of high grade biofuels. 相似文献
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为阐明作物秸秆作为生物质原料的可持续利用潜力,基于可持续发展理论,构建了以生物质原料可持续生产和供应系统为基础的生物质产业可持续发展模式。在此基础上,构建了作物秸秆生物质原料可持续利用模式,并分析了中国作物秸秆生物质原料可持续利用潜力。在中国现代生物质产业发展过程中,需要控制作物秸秆生物质原料利用比例整体上不超过25%,即使部分适宜规模化开发利用地区亦不能超过35%;生物质产业发展应该兼顾生物质原料需要与传统利用方式需要之间的平衡,尤其是要满足作物主产品可持续生产的需要。 相似文献
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已有很多国内外学者研究立木材积与地上生物量相容性的问题,但是建模过程中考虑区域因子对模型影响的研究相对较少。针对此问题,以重庆市、四川省和湖北省151株马尾松Pinus massoniana的样本数据为例,采用哑变量和非线性联立方程组的方法,建立了不同区域马尾松通用的相容性地上生物量模型、立木材积模型和它们的转换因子模型。结果表明:马尾松不同区域的模型之间存在差异性;哑变量和非线性联立方程组的方法可以有效地解决不同区域模型的差异性和立木材积与地上生物量模型的相容性;马尾松地上生物量和立木材积的二元模型均优于其对应的一元模型;在独立拟合的地上生物量回归模型中引入立木材积因子,可以有效地改善模型的预估效果;构建的马尾松相容性立木材积和地上生物量哑变量模型评价指标满足中国生物量模型的精度要求（预估精度均高于95%,总相对误差均小于2%,平均预估误差则均小于5%）。 相似文献
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为探究生物质热解液化技术能源转化过程的效率、经济性及温室气体排放,依据全生命周期评价分析原理,建立废弃秸秆热解制备液体燃料技术全生命周期模型,对该过程进行全生命周期分析,评价范围包括秸秆的收集和运输、干燥和粉碎、生物质热解、木炭加工和余热利用。结果表明：生物质热解液化技术的能量产出投入比为20.43;处理湿秸秆的纯利润约为289.38元/t,销售利润率达52.11%;CO2当量排放为34.10 g/MJ。生物质热解液化是一种兼具能量效益、经济效益和环境效益等极具潜力的生物质利用技术。 相似文献
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生物质制备航空燃油级烷烃的研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
为降低航空燃油制备及使用过程中的碳排放,从1999—2017年已发表的56篇文献,总结生物质制备航空燃油的多条关键路径及特点,重点分析碳水化合物液相化学催化转化制航油的方法。结果表明,通过制备不同种类的平台化合物,控制缩合条件,利用碳水化合物可以制得具有较好物化性能的航油级烷烃。同时提出了一条利用木质素转化的有效路径——采用氧化预处理技术,预先活化木质素中的关键化学键,使之后续能在温和条件下高效可控降解,而后加氢脱氧得到含有合适碳数的芳烃或环烷烃。展望未来,该领域需开发温和高效的生物质预处理方法,合成高水热稳定性、廉价催化剂,降低氢气用量和反应温度,同时考虑生物质原料的整体一锅化转化,为规模化生产创造条件。 相似文献
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基于维普《中文科技期刊数据库》,以2001～2007年为时间段,对有关农林生物质能转化利用技术的论文进行检索。检索论文包括生物质发电、生物质成型燃料、生物质热解、生物质气化、燃料乙醇和生物柴油等6方面。以检索的论文为研究对象,进行论文发表年度、主题分析。通过统计分析,可以了解当前国内生物质能在转化技术、开发利用方面的研究现状和发展趋势。 相似文献
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Vaaje-Kolstad G Westereng B Horn SJ Liu Z Zhai H Sørlie M Eijsink VG 《Science (New York, N.Y.)》2010,330(6001):219-222
Efficient enzymatic conversion of crystalline polysaccharides is crucial for an economically and environmentally sustainable bioeconomy but remains unfavorably inefficient. We describe an enzyme that acts on the surface of crystalline chitin, where it introduces chain breaks and generates oxidized chain ends, thus promoting further degradation by chitinases. This enzymatic activity was discovered and further characterized by using mass spectrometry and chromatographic separation methods to detect oxidized products generated in the absence or presence of H(2)(18)O or (18)O(2). There are strong indications that similar enzymes exist that work on cellulose. Our findings not only demonstrate the existence of a hitherto unknown enzyme activity but also provide new avenues toward more efficient enzymatic conversion of biomass. 相似文献
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石油的枯竭危机和日益加重的减排压力,使航空燃料的发展面临了巨大的挑战,探寻可再生的清洁燃料成为了世界各国的研究焦点.航空生物燃料作为可持续发展的清洁燃料受到了国内外研究者的重视.主要简述了航空燃料的组成、技术要求和制备原料,主要介绍了费托合成、酯类和脂肪酸加氢工艺、热化学转化法和生物转化法4种主要工艺,其中酯类和脂肪酸的加氢工艺便于投入生产,是最有应用前景的工艺,目前已有多家国内外企业应用4种工艺投入生产和销售,未来不久航空生物燃料会为缓解石油危机和减排压力做出巨大贡献. 相似文献
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纤维素乙醇生物转化工艺的研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
以纤维素为原料生产乙醇主要包括预处理、水解和发酵三步重要的生物转化过程。由于纤维素原料本身的结晶度和难于降解性,木质纤维素原料生产乙醇,在水解之前要对原料进行物理法、化学法、物理-化学法和生物法等预处理才能获得较高的转化率;发酵工艺有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同步糖化发酵法、非等温同步糖化发酵法和复合水解发酵工艺等。综述了纤维素转化为燃料乙醇的原料预处理方法、糖化发酵工艺以及不同预处理方法、发酵工艺优缺点及适合的原料范围,并提出了纤维素乙醇产业化亟待解决的关键技术,展望了纤维素燃料乙醇的产业化前景。 相似文献
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化石燃料的持续开采与使用对环境产生了严重的负面影响，使得开发可再生清洁能源代替传统能源成为必然。木质纤维素是一种丰富的可再生资源，可转化为生物乙醇、氢气等生物质燃料，被认为是代替化石燃料的理想替代品。其中木质纤维原料转化为生物乙醇需经过预处理、酶水解以及微生物发酵这3个关键步骤，而纤维素酶水解通常会受到酶、水解条件、底物等诸多因素的影响。针对木质素对纤维素酶水解的影响研究进行综述，大量研究发现，木质素是纤维素酶水解过程中的主要抑制剂。木质素既可以吸附纤维素酶，与纤维素酶发生无效吸附；又可以作为物理屏障，阻碍酶对纤维素的生产性吸附。尽管通过预处理可以去除大部分的木质素，但依旧无法从根源上缓解木质素对纤维素酶水解的影响，研究木质素的结构单元对酶解效率的影响可能是当前生物乙醇转化中木质素在纤维素酶水解中的研究方向。 相似文献
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贵州人工杉木相容性立木材积和地上生物量方程的建立 总被引：4，自引：1，他引：3
在国家级森林资源监测中增加森林生物量估计已成为必然趋势,而所需建立的生物量方程应该考虑与立木材积方程的相容性。本文以贵州省人工杉木立木材积和地上生物量数据为例,通过利用度量误差模型方法,研究建立了相容的立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换函数。结果表明：在胸径基础上再增加树高因子,对立木材积方程的估计效果有明显改进... 相似文献
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土壤微生物量及其生态效应 总被引：81，自引：1，他引：81
综述了土壤微生物量方面的研究进展，着重论述了土壤微生物量Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓ在土壤养分转化循中的重要性，并就种植，轮作、施用等农业措施和季节变化对土壤微生物量的影响总结分析。 相似文献
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Klass DL 《Science (New York, N.Y.)》1984,223(4640):1021-1028
Conventional anaerobic digestion is an established technology for wastewater stabilization, but methane production rates and net energy yields are generally too low to make the process competitive as a source of methane. Numerous improvements are being developed to make conversion of plant biomass to methane and simultaneous waste stabilization-methane production practical. Among these improvements are innovative-digester designs and process configurations. Efforts to commercialize modern anaerobic digestion technology are progressing. 相似文献
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流化床生物质快速热解是最具有发展潜力的生物质能源转化技术之一,可将低品位的生物质转换为高品质、易运输的热解油产物,以制取燃料或化工产品。快速热解气的冷凝环节是该技术的重要步骤之一,对应的冷凝技术备受学者关注。在介绍了热解气组成成分的基础上,着重探析了其冷凝过程的传热机理,归纳了三类典型的冷凝方式,指出了生物质快速热解气冷凝技术的发展方向。 相似文献