(2)热裂解技术:通过热裂解工艺,各种生物质均可转化可燃气、生物油。控制不同的反应条件,如温度、原料、压力、滞留时间等,可转化为不同形式的能源。典型的热裂解系统每处理1,000公斤生物质一般可生产200-250立方米可燃气、200-300公斤生物液体燃料。
(3)气化及发电技术:我国的生物质气化技术有了长足的进步。根据不同原料和不同用途主要发展了三种工艺类型。第一种是上吸式固定床气化炉,其气化效率达75%。该系统可将农作物秸秆转化为可燃气,通过集中供气系统供给居民炊事用能。第二种是下吸式固定床气化炉,其气化效率达75%,该系统主要用于处理木材加工厂的废弃物,作为烘干过程的热源。第三种是循环流化床气化炉,其气化效率达75%。该系统为发电提供燃料。
(4)压缩成型技术:将低能量密度的生物质,通过压缩,转换成能量密度较高的生物质能,减小体积,便于运输。我国发展的压缩成型机基本可分为两种:镙杆成型机和冲压成型机。镙杆成型机在我国已有10多年的发展历史,其技术关键是镙杆的使用寿命,冲压成型机目前尚在研究阶段。生物质能的大规模利用存在的主要问题是生物质的收集、压缩、成型、运输。因此,植物的收集压缩成型技术十分重要。
(5)生物质液体燃料技术:以生物质为原料生产液体燃料是一项令人关注的技术,生物质液体燃料,包括乙醇、植物油等,可以作为清洁燃料直接代替汽油等石油产品。我国的一些研究机构正在致力于发展新的生物质能转换技术,开展了利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索与研究,主要研究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术,在中间试验中取得预期结果;利用甜高粱茎秆汁液制取乙醇燃料技术在我国也取得可喜进展,同时还开发了相应的高效乙醇发酵技术。
通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料(包括固态和气态),替代煤炭、石油、天然气,从而减少对矿物能源的依赖,减轻环境污染。目前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以达到保护矿产资源,保障国家能源安全,减少CO2排放,确保国家经济可持续发展。
我国政府极为重视生物质能等可再生能源的产业化发展,《中华人民共和国可再生能源法》已颁布实施,明确规定“国家鼓励生物质燃料,鼓励发展能源作物”,“利用生物质资源生产的燃气和热力,应当接受入网;全额收购生物质并网发电等”;新疆维吾尔自治区人民政府在近期召开的全疆节能工作会议上,确定了 “十一五”节能降耗目标任务,其中对可再生资源回收率在2010年达到65%以上。通过国家立法、自治区目标任务,鼓励生物质能的开发利用。国家发展与改革委员会制定了一系列优惠政策和产业政策,支持和促进可再生能源的发展。在这种大好形势下,我们结合新疆棉花秸杆的特性,与企业、研究院所、大专院校合作,建立我区棉花秸杆利用技术引进消化吸收再创新体系,大力研究开发棉花秸杆的利用技术,建立以棉杆为主要原料的生物质能利用基地。开发利用棉花秸杆符合国家产业政策,对调整农业产业结构,增加农民收入具有现实意义,同时经济和社会效益十分明显,市场前景广阔。
3、有效利用棉杆资源,推进社会主义新农村的建设
党的十六届五中全会将解决“三农”问题提高到很高的地位,制定了许多相关政策,在“十一•五”发展规划中,将建设社会主义新农村确定为明确的发展目标。广大农村可再生能源的有效利用,作为发展农村经济的有效手段得到政府的重视,可再生能源法的实施,已在法律上明确其在未来能源发展中的地位,对可再生能源的开发利用国家将逐步实施一系列激励政策。新疆作为我国棉花生产主要基地,每年将产生大量棉花秸杆,合理有效地将这些棉花秸杆开发利用成可再生能源,对发展新疆农村经济,促进当地经济发展,加快新疆社会主义新农村建设起到积极的推动作用,使广大的农民从中受益,表现在:
1、通过棉花秸杆的研究开发利用,将棉花秸杆由现在的焚烧和掩埋变为合理有效的利用,增加其价值,使农民从中获得经济收益,增加收入。
2、利用棉花秸杆气化、固化和气化发电技术,可为广大农村提供生活所需的能量,节约大量的常规能源。通过合理的规划利用,便于实现集中供电、供气,促进广大农村的城镇化建设。这样,不仅提高了农民的生活水平,也缓解了农村能源紧缺现状。
3、利用棉花秸杆气化、固化和气化发电技术,可使棉花秸杆得到统一合理
的应用。防止由于随便处置,对土质肥力的影响;防止由于焚烧时所产生的大量有害气体对环境的污染,以改善农民的生活环境。
新疆有着丰富的棉花桔杆资源,并且每年是可再生的,只要我们通过对棉花桔杆资源的开发利用,以引进、消化、吸收生物质能利用技术,结合棉花桔杆的特点,集成创造出以棉杆为原料的生物质能源应用技术,必将使棉花桔杆得到合理有效的利用,促进我国可再生能源的发展。
4、结论
(1)、建立棉杆棉籽开发专项基金,重点支持棉杆棉籽利用中的关键技术研究,解决推广应用中出现的技术难题。研制棉杆收集、成型、炭化、裂解、气化和发电成套技术设备,为大规模开发利用棉杆棉籽提供技术支撑,促进可再生能源产业的发展。
(2)、在新疆棉花大规模种植地区,建设“棉杆棉籽资源开发利用示范区”,制定优惠政策,吸引国内外的先进技术、人才和资金,在示范区内建设大型棉杆压缩燃料发电基地;以棉籽棉杆为原料的生物液体燃料生产基地;以棉杆棉籽的副产品为原料的绿色肥料生产基地。
(3)、生物质能是一种可再生、可运输、易储存、可控的理想能源,具有较好的经济性,我们以棉杆棉籽的转化应用为重点,建立棉杆棉籽利用技术示范基地,培养棉杆利用技术专门人才,促进生物质能产业的发展,逐步以优质的生物质能转化产品(固体燃料、液体燃料、可燃气或电力等形式)取代部分矿物燃料,解决能源短缺和环境污染等问题,为大规模使用生物质能积累经验。
(4)、把可再生能源的开发利用纳入自治区国民经济发展规划,制定生物质利用技术标准,加强技术监督和市场管理,规范市场活动,为可再生能源的推广应用和产业发展创造良好的市场环境。