關注沼氣利用：能源緊張呼喚沼氣時代

　　三維網技術論壇 『新能源、新技術、仿生、環境科學』 關注沼氣利用：能源緊張呼喚沼氣時代 第1樓　　三維總工 第2樓　　關注沼氣利用：能源緊張呼喚沼氣時代在千姿百態的生物世界中，存在一種我們肉眼看不見、摸不著的微生物，能為人類提供能源。提起微生物，往往會使人們想起它會使食物腐爛變質，也會使人感染上各種疾病。因此，對它們又害怕、又憎惡。但是，在微生物的家族中，因為種類不同，它們的作用也不盡相同，有的會給人類帶來災難，有的會給人類帶來幸福。微生物中，能為人類提供能量的甲烷細菌和酵母菌，它們可以生產出沼氣和酒精，為人類作出貢獻。 說到沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經常看到，在沼澤地、污水溝或糞池裡，有氣泡冒出來，如果我們劃著火柴，可把它點燃，這就是自然界天然發生的沼氣。沼氣，是各種有機物質，在隔絕空氣（還原條件），並必適宜的溫度、濕度下，經過微生物的發酵作用產生的一種可燃燒氣體。沼氣的主要成分是甲烷，約佔所產生的各種氣體的60%一80%。甲烷是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合後即對燃燒。每立方米純甲烷的發熱最為 34000焦耳，每立方米沼氣的發熱量約為20800－23600焦耳。即1立方米沼氣完全燃燒後，能產生相當於0.7千克無煙煤提供的熱量。 關於沼氣發生的基本原理，目前尚在探索之中。沼氣的形成過程大致可分為兩個階段，首先將各種複雜的有機物轉化為低級脂肪酸，例如丁酸、丙酸、乙酸；然後把上述各類產物繼續轉化為甲烷和二氧化碳等。 目前，世界各國已經開始將沼氣用作燃料和用於照明。用沼氣代替汽油、柴油，發動機器的效果也很好。將它作為農村的能源，具有許多優點。例如，修建一個平均每人l－1．5平方米的發酵池，就可以基本解決一年四季的燃柴和照明問題；人、畜的糞便以及各種作物秸桿、雜草等，通過發酵後，既產生了沼氣，還可作為肥料，而且由於腐熟程度高使肥效更高，糞便等沼氣原料經過發酵後，絕大部分寄生蟲卵被殺死，可以改善農村衛生條件，減少疾病的傳染。現在，沼氣的應用正在各國廣大農村推廣，沼氣能源的開發利用的普及等方面，已經取得了較好的成績。 世界上一些發達國家，也正在進行利用微生物厭氧消化農場廢物、生產甲烷的較大規模試驗。英國建立了甲烷的自動化工廠。在厭氧消化器中有三個基本過程： 第一階段的水解把不溶解的有機化合物和聚合物，通過酶法轉化為可溶解的有機物。 第二階段再將上一步轉化成的產物如碳水化合物、蛋白質、脂肪類、醇等發酵為有機酸。 第三階段由有機酸發酵產生甲烷。 據估計，在英國，利用人和動物的各種有機廢物，通過微生物厭氧消化所產生的甲烷，可以替代整個英國25％的煤氣消耗量。蘇格蘭已設計出一種小型甲烷發動機，可供村莊、農場或家庭使用。 美國一牧場興建了一座工廠，主體是一個寬30米、長213米的密封池組成的中烷發酵結構，它的任務是把牧場廄肥和其他有機廢物，由微生物轉變成甲烷、二氧化碳和乾燥肥料。這座工廠每天可處理1650噸廄肥，每日可為牧場提供11.3萬立方米的甲烷，足夠1萬戶家庭使用。目前美國已擁有24處利用微生物發酵的能量轉化工程。從世界範圍看，利用各種微生物協同作用生產甲烷的研究和應用，正處於方興未艾的階段。 近年來，我國沼氣事業獲得了迅速的發展，沼氣池總數已達到1000多萬個。在四川、浙江、江蘇、廣東、上海等省市農村，有些地方除用沼氣煮飯、點燈外，還辦起了小型沼氣發電站，利用沼氣能源作動力進行脫粒、加工食料、飼料和制茶等，闖出了用「土」辦法解決農村電力問題的新路子。 專家們認為，21世紀沼氣在農村之所以能夠成為主要能源之一，是因為它具有不可比擬的特點，特別是在我國的廣大農村，這些特點就更為顯著了。 首先，沼氣能源在我國農村分布廣泛，潛力很大，凡是有生物的地方都有可能獲得製取沼氣的原料，所以沼氣是一種取之不盡，用之不竭的再生能源。其次，可以就地取材，節省開支。沼氣電站建在農村，發酵原料一般不必外求。興辦一個小型沼氣動力站和發電站，設備和技術都比較簡單，管理和維修也很方便，大多數農村都能辦到。據調查對比，小型沼氣電站每千瓦投資只要400元左右，僅為小型水力電站的1/2－1/3，比風力、潮汐和太陽能發電低得多。小型沼氣電站的建設周期短，只要幾個月時問就能投產使用，基本上不受自然條件變化的影響。採用沼氣與柴油混合燃燒，還可以節省17％的柴油。 我國地廣人多，生物能資源豐富。研究表明，在21世紀無論在農村還是城鎮，都可以根據本地的實際情況，就地利用糞便、桔桿、雜草、廢渣、廢料等生產的沼氣來發電。 第3樓　　Style Designed by Discuz! Support Team [DST] - yaney UI Designed by 三藏