㈠ 生物柴油
首先你对生物柴油的理解就是错误腔如的,生物柴油顾名思义是一种环保型清洁燃料,是柴油的替代品,其原料为动物油,植物油,地沟油等。目前生物柴油虚圆逗市场在国内一般,真正能在生物柴油身上赚到钱的也少,你是刚毕业的学生请多观察多学几年在涉入,如果您盲目涉入必将会清家藏产因为生物柴油的投资一般日产30吨左右的投资都的达到100万以上,你刚了解对生物柴油的技术还很不懂很容易受骗,如果你想了解这个行业建议你,到某个生物柴油厂打几年工在做能好点
在有 你说的用废旧轮胎塑料做柴油那是骗差卖你的不是生物柴油是小炼油,危险系数大而且还不环保,让环保抓住了更完了呵呵 三思后行!
㈡ 生物能源-关于生物柴油的优缺点你知道多少
中国的生物柴油生产工艺已处于世界前列,中国用最差的原料(地沟油)可以生产世界上最好的生物柴油。生物柴油的前途是光明的,未来将成为石油的替代品,虽然离普及还有一段路程,但如今全世界都在向这一方向努力,曙光可见。 而关于生物柴油的优缺点你知道多少呢?
用动植物废弃油脂制成的生物柴油无论是作燃料还是用作其它用途,优点众多:
1. 生物柴油与石化柴油性能非常相近,作为柴油机燃料时无需改造发动机,储存也与石化柴油一样。
2.生物柴油用作汽车燃料可降低尾气中(CO2二氧化碳)的排放量80%,硫氧化物排放100%,可降低未燃烧的烃>90%,降低芳烃75-90%,降低致癌物达90%。
3. 生物柴油燃烧所产生的( CO2二氧化碳)远低于植物整个生长过程中所吸收的CO2,有利于缓解温室效应。
4.生物柴油中含氧 11%,基本不含硫,且具有非常好的润滑性,对燃料消耗、燃料点燃性、输出功率、引擎的力矩都不带来影响。
5. 由于原料为动植物油脂,因此生物柴油也具有可再生性。
6. 生物柴油具有环境友好性,不含苯或其它致癌的多环芳烃,挥发性有机物(VOCs)含量低。
7. 生物柴油具有高的安全性,闪点高,比石油柴油高出70℃左右,不必考虑为易燃物。
8. 生物柴油易于生物降解,其生物降解性比石油柴油快 4 倍。经过28 天,生物柴油在水中可降解85-88%,与葡萄糖降解率相同,发生事故流入土地或水中带来危害极低。
9. 生物柴油的毒性低,急性口服毒性致死量>17.4g/kg 体重,是食盐毒性的十分之一;相对来讲还是比较安全的,必定是燃料不是饮料。
10. 对皮肤的刺激性低,未稀释的生物柴油对人体皮肤的刺激性比 4%肥皂水的刺激性还小。
但除了具有上述优点外,生物柴油也具有一些缺点:
1. 生物柴油的热值比石油柴油略低。
2.生物柴油作汽车燃料时,氮氧化合物( NOx )的排放量比石油柴油略有增加。
3. 原料对生物柴油的性质有很大影响,若原料中饱和脂肪酸,如棕榈酸或硬脂酸含量高,则生物柴油的低温流动性可能较差;若多元不饱和脂肪酸,如亚油酸或亚麻酸含量高,则生物柴油的氧化安定性可能较差,这需要加入相应的添加剂来解决。
4.生产过程中,在国家“不能与粮争地”、“不能与人争粮”、备野“不能与人争油”、“不能污染环境”的“四不”政策下,提炼生物柴油的原料只能用油料作物或者地沟油,键滚禅而地沟油的收集是一个难题。
应对生物柴油的弊端,须大力发展生物油脂农作物产业,解决生物柴油原料问题:
我国应重点发展木本油料植物规模化种植和推广,加快微生物油脂发酵技术创新和产业化进程。同时,利用植物遗传育种技术提高油料作物产量以及选择性发展不与粮争地的油料作物。依靠各方面的进步,发展创新的油脂生产技术,保障我国生物柴油产业和油脂化工行业健康发展。
生物柴油的原料可以从地沟油、植物油、动物脂肪油等中获取。 中国地大物博,可以实现种植出更多的“植物石油”(也就是指:生物汽油、生物柴油)。
在这方面,已经有很多国家在进行相关技术的研究与开发,从工业转向农业,大力开发农业油料植物种植业。“种植石油”将是未来石油的替代品,一定能得到国家政府的支持,这个行业将来是未来国家的支柱型行业。
在国外,利用“工程微藻”法生产生物柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。 美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”。在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上,而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。
利用“工稿尘程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义,其优越性 在于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境,发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。
目前,拥有全球领先纯烃生物能源技术的泰利能源已经推出:纯烃生物柴油、纯烃生物汽油。
与传统生物柴油不同,纯烃生物柴油和纯烃生物汽油与石化柴、汽油具有相同的化学组成、物化性能和动力性能,产品经精制和调和后,质量可达到国Ⅵ柴、汽油国家标准,可与石化柴、汽油市场进行无缝对接。且特性环保、安全、无污染,是典型的绿色能源产品。
泰利能源也为解决生物柴油原料问题开辟了一条新途径:通过户外大规模的开放式硅藻养殖,提炼油脂作为生产生物柴油原料。 目前这项技术已经成熟,根据实验数据,目前养殖的硅藻每年每公顷可生产干藻120吨,以取油量30%计算,可生产生物油脂达3.6万公升,后期通过技术的不断改进,生产量还可持续增加,未来将成为泰利能源纯烃生物能源主要的原料来源之一。
生物柴油的前途是光明的,未来将成为石油的主要替代品,虽然离普及还有一段路程,但如今全世界都在向这一方向努力,曙光可见。若能得到政府的政策支持与补贴,将更有利于生物汽油、生物柴油的发展与普及。
绿色环保的生物柴油、生物汽油作为石油的替代品,正在全球化的加速普及中。 如今各领域发展逐渐趋于饱和,新能源或将是创造世界财富的下一个风口,将诞生一批新的世界级企业, 生物能源每年40万亿的营业额 ,这块“蛋糕”究竟谁能吃下呢?
【全文完】
㈢ 什么是生物柴油用来做什么的对环境有什么影响
生物柴油是生物油脂经过酯化或酯交换后形成的低密度、高热值的油料,与石化柴油性质基本相符的生物化工产品燃野,学名为脂肪酸甲酯。
由于生物柴油分子链中含有氧,可以比较彻底的燃烧,除二氧化碳以外没有其他的污染物产生,有效降低对空气的污染,据相关资料显示35%的雾霾来自汽车尾气排放,故在发达国家和地区已经被广泛强制使用。
欧洲7%、美洲5%、日韩7%、马来西亚和印度尼西亚由于棕榈油资源丰富(全激手球80%的棕榈油产明段嫌自那里)为25%。
㈣ 生物柴油是怎么回事,能解答一下吗
生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。生物柴油是一种优质清洁柴油,可从困纯各种生物质提炼,因此可以说是取之不尽,用之不竭的能源,在资源日益枯竭的今天,有望取代石油成为替代燃料。
[编辑本段]特点:
1)含水率较高,最大可达30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性,但降低了油的热值;
2)pH值低,故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料;
3)密度比水大,与水的比值约为1.2;
4)具有“老化”倾向,加热不宜超过80℃,宜避光、避免余尺贺与空气接触保存;
5)润滑性能好。
6)优良的环保特性:硫含量低,二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高达98%,降解速率是普通柴油的2倍,可大大减轻意外泄漏时对环境的污染;
7)较好的低温发动机启动性能;
8)较好的安全性能:闪点高,运输、储存、使用方面安全;
[编辑本段]生物柴油行业现状
生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。
综观国际上的发达国家如美国、德国、日本,到次发达的南非、巴西、韩国,到发展中的印度、泰国等,均在发展石油替代产业的国际政策制度、技术完善、装置建设和车辆制造等方面提供了良好的借鉴,为我国走中国特色石油替代之路铺平了道路。特别是巴西经验,更具实际意义。
生物柴油在中国是一个新兴的行业,表现出新兴行业在产业化初期所共有的许多市场特征。许多企业被绿色能源和支农产业双重“概念”凸现的商机所吸引,纷纷进入该行业,有人以“雨后春笋”形容生物柴油目前的状态。截止2007年,中国有大小生物柴油生产厂2000多家,而且,各地相同项目的立项、审批还在继续。还有更大的威胁来自于国外。一些外国公司资金实力雄厚,生产技术成熟,产业化程度高,可以借规模经济效应获取成本优势,抢占原料基地和市场份额的综合能力更强
从未来的发展看,生物柴油的购买商主要有石油的炼油厂、发电厂、轮船航运公司以及流通领域的中间商。生物柴油的需求量在不断增加,预计到2010年,中国生物柴油的需求量将达到2000万吨/年,按国家再生能源中长期规划,那时的产能是20万吨/年。需求与产量的反差,将会是形成产品供不应求的局面。当人们更多地了解生物柴油优良的性能,接受的程度会更大,市场需求也会不断提高。强大的市场需求与有限的生产能力,使购买者的议价能力降低。同时,也对生物柴油生产企业提出了更高的要求,应加大对技术创新的投入,不断提高油品的质量,以保持生物柴油良好的品质形象。
随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用前景是非常广阔的。
[编辑本段]生产方法
利用油脂原料合成生物柴油的方法;用动物油制取的生物柴油及制取方法;生物柴油和生物燃料油的添加剂;废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用;低成本无污染的生物质液化工艺及装置;低能耗生物质热裂解的工艺及装置;利用微藻快速热解制备生物柴油的方法;用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜,生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置;以植物油脚中提取石油制品的工艺方法;用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法,用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法;用生物质生产液体燃料的方法;用植物油下脚料生产燃竖派油的工艺方法,由生物质水解残渣制备生物油的方法,植物油脚提取汽油柴油的生产方法;废油再生燃料油的装置和方法;脱除催化裂化柴油中胶质的方法;废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺,脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法;阻止柴油、汽油变色和胶凝的助剂;废润滑油的絮凝分离处理方法。
简单工艺流程:
生物柴油是由从植物油或动物脂的脂肪酸烷基单酯组成的一种可替代柴油燃料。目前,大多数生物柴油是由大豆油、甲醇和一种碱性催化剂生产而成的。然而还有大多数的不易被人体消化的廉价油脂能够转化为生物柴油。
工艺流程简介:
(1)物理精炼:首先将油脂水化或磷酸处理,除去其中的磷脂,胶质等物质)。再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔,维持残压,通入过量蒸汽,在蒸汽温度下,游离酸与蒸汽共同蒸出,经冷凝析出,除去游离脂肪酸以外的净损失,油脂中的游离酸可降到极低量,色素也能被分解,使颜色变浅。各种废动植物油在自主研发的DYD催化剂作用下,采用酯化、醇解同时反应工艺生成粗脂肪酸甲酯。 (2)甲醇预酯化:首先将油脂水化脱胶,用离心机除去磷脂和胶等水化时形成的絮状物,然后将油脂脱水。原料油脂加入过量甲醇,在酸性催化剂存在下,进行预酯化,使游离酸转变成甲酯。蒸出甲醇水,经分馏后,无游离酸的分出C12-16棕榈酸甲酯和C18油酸甲酯。
(3)酯交换反应:经预处理的油脂与甲醇一起,加入少量NaOH做催化剂,在一定温度与常压下进行酯交换反应,即能生成甲酯,采用二步反应,通过一个特殊设计的分离器连续地除去初反应中生成的甘油,使酯交换反应继续进行。
(4)重力沉淀、水洗与分层。
(5)甘油的分离与粗制甲酯的获得。
(6)水份的脱出、甲醇的释出、催化剂的脱出与精制生物柴油的获得。
整个工艺流程实现闭路循环,原料全部综合利用,实现清洁生产。大致描述如下:原料预处理(脱水、脱臭、净化)------反应釜(加醇+催化剂+70℃)------搅拌反应1小时-------沉淀分离排杂-------回收醇------过滤--------成品
[编辑本段]应用
生物柴油可用作锅炉、涡轮机、柴油机等的燃料,工业上应用的主要是脂肪酸甲酯。
生物柴油是一种优质清洁柴油,可从各种生物质提炼,因此可以说是取之不尽,用之不竭的能源,在资源日益枯竭的今天,有望取代石油成为替代燃料。
柴油是许多大型车辆如卡车及内燃机车及发电机等的主要动力燃料,其具有动力大,价格便宜的优点,我国柴油需求量很大,柴油应用的主要问题“冒黑烟”, 我们经常在马路上看到冒黑烟的卡车。冒黑烟的主要原因是燃烧不完全,对空气污染严重,如产生大量的颗粒粉尘,CO2排放量高等。据美国燃料学会报道,发动机燃料燃烧产生的空气污染已成为空气污染的主要问题,如氮氧化物为其他工业部门排放的一半,一氧化碳为其他工业排放量的三分之二,有毒碳氢化合物为其他工业排放的一半。尾气中排出的氮氧化物和硫化物和空气中的水可以结合形成酸雨, 尾气中的二氧化碳和一氧化碳太多会使大气温度升高, 也就是人们常说的“温室效应”。为解决燃油的尾气污染问题及日益恶化的环境压力,人们开始研究采用其他燃料如燃料酒精代替汽油,目前燃料酒精在北美洲如美国及加拿大等和南美国家如巴西、阿根廷等已占有相当比例,装备有燃料酒精发动机的汽车已投放市场。对大多数需要柴油为燃料的大动力车辆如公共汽车、内燃机车及农用汽车如拖拉机等主要以柴油为燃料的发动机而言,燃料酒精并不适合。而且柴油造成的尾气污染比汽油大的多, 因此人们开发了柴油的代用品--生物柴油。
其实发动机的发明家狄色尔早在1912年美国密苏里工程大会报告中说,“用菜籽油作发动机燃料在今天看起来并没有太大意义,但将来会成为和石油及煤一样重要的燃料”。1983年美国科学家首先将菜籽油甲酯用于发动机,燃烧了1000个小时。并将以可再生的脂肪酸单酯定义为生物柴油.。1984年美国和德国等国的科学家研究了采用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料,即采用来自动物或植物脂肪酸单酯包括脂肪酸甲酯,脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃烧。生物柴油和传统的石油柴油相比,具有以下优点:
以可再生的动物及植物脂肪酸单酯为原料,可减少对石化燃料石油的需求量和进口量;环境友好,采用生物柴油尾气中有毒有机物排放量仅为十分之一,颗粒物为普通柴油的20%,一氧化碳和二氧化碳排放量仅为石油柴油的10%,无硫化物和铅及有毒物的排放;混合生物柴油可将排放含硫物浓度从500PPM(PPM百万分之一)降低到5PPM。
不用更换发动机,而且对发动机有保护作用。
[编辑本段]世界各国对生物柴油的应用
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。欧洲已成为全球生化柴油的主要生产地。美国、意大利、法国已相继建成生物柴油生产装置数十座。
美国是最早研究生物柴油的国家。总生产能力1300,000吨。对生物柴油的税率为0%。美国在黄石公园进行的60万公里的行车实验,没有任何结焦现象,空气污染物排放降低了80%以上。而且使用生物柴油还吸引了附近300公里外的棕熊来到公园。美国B20是采用20%生物柴油的柴油,尾气污染物排放可降低50%以上。1992年美国能源署及环保署都提出生物柴油作为清洁燃料,美国总统克林顿1999年专门签署了开发生物质能的法令,其中生物柴油被列为重点发展的清洁能源之一,国家对生物柴油不收税。日本1995年开始研究用饭店剩余的煎炸油生产生物柴油,在1999年建立了259 升/ 天用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验装置,可降低原料成本。目前日本生物柴油年产量可达400,000吨。
德国目前已拥有8个生物柴油的工厂,德国拥有300多个生物柴油加油站,并且制定了生物柴油的标准,对生物柴油不收税,2006年生物柴油产量达100万吨。
法国、意大利等欧洲国家都建立生物柴油的企业。法国雪铁龙集团进行了生物柴油的试验,通过10万公里的燃烧试验,证明生物柴油是可以用于普通柴油发动机的。其使用的标准是在普通石油柴油中添加5%的生物柴油。
可以预见生物柴油作为一种重要的清洁燃料将在大型汽车行驶中发挥重要作用。
[编辑本段]■我国生物柴油发展状况及产业化前景分析
我国生物柴油的发展状况:
我国政府为解决能源节约、替代和绿色环保问题制定了一些政策和措施,早有一些学者和专家己致力于生物柴油的研究、倡导工作。我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。目前各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。可以预计,在2-3年内,我国在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平。
着名学者闵恩泽院士在《绿色化学与化工》一书中首先明确提出发展清洁燃料生物柴油的课题:原机械工业部和原中国石化总公司在上世纪80年代就拨出专款立项,由上海内燃机研究所和贵外I山地农机所承担课题,联合研究长达10 年之久,并邀请中国石化科学院的专家詹永厚做了大量基础试验探索;中国农业工程研究设计院的施德路先生也曾于1985 年进行了生物柴油的试验工作;辽宁省能源研究所承担的中国——欧共体合作研究项目也涉及到生物柴油;中国科技大学、河南科学陆军化学所等单位也都对生物柴油作了不同程度的研究。
系统研究始于中国科学院的“八五”重点科研项目:“燃料油植物的研究与应用技术”,完成了金沙江流域燃料油植物资源的调查及栽培技术研究,建立了30公顷的小桐子栽培示范片。自20世纪90年代初开始,长沙市新技术研究所与湖南省林业科学院对能源植物和生物柴油进行了长达10年的合作研究,“八五”期间完成了光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”。
1999-2002年,湖南省林业科学院承担并主持了国家林业局引进国外先进林业技术(948项目)—— 《能源树种绿王树及其利用技术的引进》,从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树(Euphorbiatim-cal li)优良无性系;研制完成了绿玉树乳汁榨取设备;进行了绿玉树乳汁成份和燃料特性的研究:绿玉树乳汁催化裂解研究有阶段性成果。 http://www.chinajnjpw.com
但是,与国外相比,我国在发展生物柴油方面还有相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能形成生物柴油的产业化:政府尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略。因此,我国进入了WTO之后,在如何面对经济高速发展和环境保护和双重压力这种背景下,加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了。
我国生物柴油的产业化前景:
2003年,受国民经济持续快速增长的拉动,中国石油市场需求增势强劲,石油产品需求总量增长幅度达到两位数,为11.4%,比上年提高了7.4个百分点,这促进了石油进口量的大幅攀升,使我国成为石油消费和进口大国。石油市场资源供应出现紧缺,价格全面上涨。据中国物流信息中心统计,2003年我国石油及制品累计平均价格比上年提高11.8%。初步分析2004年中国石油市场供需形势与2003年情况基本相似,将继续保持消费需求旺盛,供需基本平衡的格局,但不排除受季节、运输等因素影响而出现局部性和结构性的供应紧张。预计2004年中国原油消费量为2.7 亿吨,净进口量有可能超过1亿吨。
我国是一个石油净进口国,石油储量又很有限,大量进口石油对我国的能源安全造成威胁。因此,提高油品质量对中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势。专家认为,生物柴油对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。目前,汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向,据专家预测,到201 0年,世界柴油需求量将从38%增加到45%,而柴油的供应量严重不足,这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。如发展油料植物生产生物柴油,可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入。
柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出,到2005年,随着我国原由加工量的上升,汽油和煤油拥有一定数量的出口余地,而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨,与2005年相比,将增长24%;至2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来,尽管炼化企业通过持续的技术改造,生产柴汽比不断提高,但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前,生产柴汽比约为1.8,而市场的消费柴汽比均在2.0以上,云南、广西、贵州1等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快,随着国民经济重大基础项目的相继启动,柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此,开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合,而且意义深远。
目前我国生物柴油技术已取得重大成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生。
中国工程院有关负责人介绍,中国“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品,将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。生物柴油产业得到了国务院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等政府部门的支持,并已列入有关国家计划。
发展生物柴油,我国有十分丰富的原料资源。我国幅员辽阔,地域跨度大,水热资源分布各异,能源植物资源种类丰富多样,主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前我国生物柴油的开发利用还处于发展初期,要从总体上降低生物柴油成本,使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,才能走符合中国国情的生物柴油发展之路。随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的。
[编辑本段]■生物柴油的化学法生产
生物柴油的化学法生产是采用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇,并使用氢氧化钠 (占油脂重量的1%) 或甲醇钠 (Sodium methoxide) 做为触媒,在酸性或者碱性催化剂和高温(230~250℃)下发生酯交换反应(transesterification),生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,生产过程中产生10%左右的副产品甘油。
但化学法合成生物柴油有以下缺点:反应温度较高、工艺复杂;反应过程中使用过量的甲醇,后续工艺必须有相应的醇回收装置,处理过程繁复、能耗高;油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量;产品纯化复杂,酯化产物难于回收;反应生成的副产物难于去除,而且使用酸碱催化剂产生大量的废水,废碱(酸)液排放容易对环境造成二次污染等。
化学法生产还有一个不容忽视的成本问题:生产过程中使用碱性催化剂要求原料必须是毛油,比如未经提炼的菜籽油和豆油,原料成本就占总成本的75%。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键,因此美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物(见下文“工程微藻”法),日本采用工业废油和废煎炸油,欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。
[编辑本段]■生物柴油的生物酶合成法
为解决上述问题,人们开始研究用生物酶法合成生物柴油,即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。2001年日本采用固定化Rhizopus oryzae细胞生产生物柴油,转化率在80%左右,微生物细胞可连续使用430小时。
2005年6月4日,《中国环境报》报道:清华大学生物酶法制生物柴油中试成功,采用新工艺在中试装置上生物柴油产率达90%以上。中试产品技术指标符合美国及德国的生物柴油标准,并满足我国0号优等柴油标准。中试产品经发动机台架对比试验表明,与市售石化柴油相比,采用含20%生物柴油的混配柴油作燃料,发动机排放尾气中一氧化碳、碳氢化合物、烟度等主要有毒成分的浓度显着下降,发动机动力特性等基本不变。
由于利用物酶法合成生物柴油具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点,具有环境友好性,因而日益受到人们的重视。但利用生物酶法制备生物柴油目前存在着一些亟待解决的问题:脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效,而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低,一般仅为40%-60%;甲醇和乙醇对酶有一定的毒性,容易使酶失活;副产物甘油和水难以回收,不但对产物形成一致,而且甘油也对酶有毒性;短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶的反应活性及稳定性,使固化酶的使用寿命大大缩短。这些问题是生物酶法工业化生产生物柴油的主要瓶颈。
[编辑本段]■生物柴油的“工程微藻”法
“工程微藻”生产柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”。在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上,而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。目前,正在研究选择合适的分子载体,使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达,还进一步将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效表达。利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义,其优越性在于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境,发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。
[编辑本段]■现行生物柴油标准
世界上很多国家已经拟定了生物柴油标准,从而保证柴油的质量,保证使用者更加放心的使用生物柴油。
生物柴油的国际标准是ISO 14214A另一个是ASTM国际标准ASTM D 6751,这一标准是美国所采用的标准,该标准由美国环保局1996年在“清洁空气法”的211(b)部分加以了法律确认。另一被广泛认同的是德国的DIN生物柴油系列标准,是迄今为止最为详细系统的生物柴油标准,该标准体系针对不同的制造原料有不同的DIN标准:以油菜籽和纯粹以蔬菜籽为原料的RME(rapeseed methyl ester)、PME(vegetable methyl ester)生物柴油DIN E 51606 标准,以蔬菜油脂和动物脂肪为混合原料FME (fat methyl ester)的生物柴油DIN V 51606标准。欧盟也在2003年11月颁布了EN14241生物柴油燃料标准。此外奥地利、澳大利亚、捷克共和国、法国、意大利、瑞典等国家也拟订了生物柴油燃油规范。
[编辑本段]■德国DIN V 51606生物柴油标准
生物柴油的标准主要对以下成份进行考评:生产制造的整个反映过程,甘油的去除情况,催化剂的去除情况,酒精的去除情况,以及确保不含游离脂肪酸。生物柴油的生产标准评定指针包括比重、动态粘度、闪火点、硫含量、残留量、十六烷值、灰份、水份、总杂质、三酸甘油脂、游离甘油等。生物柴油标准的规范,正在极大的推动生物柴油在这些国家的汽车工业中正式应用和合法化,同时,大量国家对生物柴油的认可也正在推动生物柴油作为一种新型可再生生物能源的国际化。
由于目前生物柴油在商用上主要以生物柴油和石化柴油的混合油的形式供应,因此,对于混合油也有标准推出。例如5%的生物柴油加95%的常规柴油的混合油需要达到2000年颁布的EN590(EN590:2000)的标准,凡是符合这一标准的混合油,都可以安全地应用于所有柴油机发动机,虽然这一混合油不需要添加任何稳定剂,但是国外也有提议称需要在EN 590:2000标准中增加这样一条:混合油中的生物柴油自身必须符合EN 14214的标准。
㈤ 生物柴油会对车子造成危害吗危害有哪些好处有哪些
生物柴油一般不会对车子造成危害。生物柴油的危害:
1、生物柴油做为石化柴油的替代品,热值比石化柴油低一些。
2、由于pH值低,所以贮存需要抗酸腐蚀的材料,否则会影响车子的使用。
3、具有老化倾向,加热不宜超过80℃,宜避光、避免与空气接触保存。
4、较老旧的车辆如果没有升级输油管路,使用时可能不安全。
5、导致氮氧化物或烟雾排放增加。
生物柴油的好处:
1、具有优良的环保特性:生物柴油和石化柴油相比含硫量低,使用后裤轿可使二氧化硫和硫化物排放大大减少。
2、低温启动性能:和石化柴油相比,生物柴油具有良好的发动机低温启动性能,冷滤点达到-20℃。
3、生物柴油的润滑性能比柴油好:可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失,增加发动机的使用寿命,从而间接降低发动机的成本。
4、具有良好的安全性能:生物柴油的闪点高于石化柴油,它不属于危险燃料,在运输、储存、使用等方面的优点明显。
5、具有优良的燃烧性能:生物柴油的十六烷值比柴油高,因此燃料在使用时具有更好的燃烧抗暴性能,因此可以采用更高压缩比的发动机以提高其热效率。虽然生物柴油的热值比柴油低,但由于生物柴油中所含的氧元素能促进燃料的燃烧,可以提高发动机的热效率,对功率的损失会有一定的弥补作用。
6、具有可再生性:生物柴油是一种可再生能源,其资源不会像石油、煤胡举肆炭那样会枯竭。
7、具有经济性:使用生物柴油的系统投资少,原用柴油的引擎、加油设备、储存设备和保养设备无需改动。
8、可调和性:生物柴油可按一定的比例与石化柴油配合使用答锋,可降低油耗,提高动力,降低尾气污染。
9、可降解性:生物柴油具有良好的生物降解性,在环境中容易被微生物分解利用。
㈥ 科学家发现的可生产燃料的“石油树”,是否有望解决能源危机问题
科学家发现的可生产燃料的“石油树”,是否有望解决能源危机问题?
石油危机后科学家总是想找一种稳定的替代能源,因此就盯上了天然气和煤炭,其中煤炭的储量是石油的几十倍甚至更多,但对于化石燃料来说,无论其体量有多大,总是用一点少一点,而人类需要一种可持续能源,甚至是无限能源!
“石油树”就是科学家从众多替代的可持续能源中找出来的,因为它们的含油率很高,只要有带枣太阳就能产油,存在相当高的利用价值,那么石油树未来真可能代替石油吗?
石油树到底是什么树?
一般所指的就是石油树大都是指桐油树,或者叫麻风树,这种树很常见,果实可以榨油作为木材的防腐层,是重要的工业用油提供者,它的果实产油率很高,种子含有约20%的饱和脂肪酸和80%的不饱和脂肪酸,以及它们产油率25%-40%(重量),但一般直接榨取只能达到26%,如果用化学溶剂萃取法则可达40%以上。
它的油脂是生物柴油的优质原料,2007年,英国石油公司在印度安得拉邦投资1000万美元,种植了8000公顷的桐油树,收获的果实将被用作制造生物柴油!
桐油树的好处是它不像粮食作物制造酒精需要挤占口粮份额土地,可以生长在荒山野岭上,对土地要求很低,而且需水量不大,因此它是一种比较理想的能源来源。印度政府认为,只要将印度没有被利用的荒地都种上桐油树,将会满足印度未来的能源需求。
还有哪些“石油树”?
据中国热带农业科学院网站的一篇报道,海南正在尝试多种“石油树”,比如天然生长在海蠢氏拆南省沿海沙滩地带的灌木植物牛角瓜,其茎、叶的汁液中即可提取轻质油类,可以称为石油的替代品,另外黄宗道院士临终前的一份建议书中也指出马来西亚牛角瓜和马来西亚引进的最高产油棕,未来都有潜力成为替代石油的植物。
海南还有很多“产油”的植物,比如早期没有电灯时代用来点灯的油楠,等树长到十几米高时,在树干上钻个孔,经过两三个小时后就能流出5~10升黄色液体,不需要任何加工即可点灯,甚至稍作过滤即可作为柴油机燃料,因此油楠也被称为“柴油树”。
另外绿玉树浑身白色汁液尽管有毒,大却能作为加工石油的原料油,还有橡胶树、椰子树都是有潜力的石油植物。
“石油树”到底能否替代石油?
生物柴油非常优势明显,首先可以降低二氧化碳和硫化物的排放,也能降低芳烃75%-90%的排放,致癌物也大幅下降,对环境比较友好,特性与石油提取的燃料油类似,发动机不需要改装,另外生物柴油等制品的闪点很高,甚至比石油柴油还高,非常安全。
而且它还容易降解,泄漏后28天,即可降解85~90%,对自然界危害比较小,另外生物毒性也很低,对皮肤刺激也低,几乎浑身都是优点,从可持续角度来看,石油树是完全可持续发展,只要有土地和阳光,石油就能源源不断地产出,一直到天荒地老、海枯石烂........
而且那么为什么还不全国推广呢?
因为生产它很麻烦,比如“石油树”之称的桐油树,它的种子含油率40%,但那是干果,需要一个个去捡拾回来(成熟时会掉落),油楠需要一棵棵去割取回来,其它的“石油树”同样存在这样或者那样的诸如采集或者加工麻烦,成本其实是比较高的。
只有等油价高企,或者难以获取时,这些石油树才会体现出真正的价值,而在现代仍然有大量石油蕴藏可以去发现或者技术提升即可开采时,生物柴油这些生物来源,仍然只是一个替代品,它无法大规模替代石油,当然石油另外一个功能是工业原料,比如塑料和各种高分子材料都是石油制品,生物油脂中这部分无法替代!
国内生物柴油公司经营状况
无论是生物油脂还是化石燃料,归根结底都是来自太阳能核喊,植物转换太阳能的效率最高也只有4-6% 左右,而石油树有很大一部分的太阳能用作了本身的生长,因此能成为油脂的部分可能连1%都不到,保守估计可能在0.1%左右,当然植物面积可以很大,所以它们的产量仍然是十分可观的!
但我们的太阳能电池很容易就能达到20%以上,至少是植物的20倍,未来的效率更高的太阳能电池甚至是油脂类植物最终产油效率的几百倍,现在存在的问题并不是太阳能如何获取的问题,而是如何储存!
因为太阳能发电技术不难,但发电时却不一定是用电高峰期,很多弃光弃风(放电)的现象就这样发生了,因此未来真正的替代能源方式不是“石油树”(当然它也是一种来源),因为我们不缺能源,而是发明一种高效储存太阳能或者风能等可再生能源的蓄电池,这才是王道!
但更理想的未来是实现核聚变,届时所谓的太阳能、生物柴油.....这些都是过眼云烟,这是宇宙中终极的能源,可惜现在还遥遥无期!
在1928年的时候,科学家首次在野外发现“石油树”的存在,并且含有多个种类,但是在当时地球上并没有发生“能源危机”,所以人类对“石油树”并不重视,也就是科学家们看看罢了,在发现的时候,生活在“石油树”附近的居民已经利用这些植物的树皮、树干、树根、树叶和果实中流出的液体作为燃料,并且是不需要进行任何处理就可以做到,所以“石油树”的利用还是非常方便。
但是在几十年之后,也就是1973年的时候,随着人类对能源需求的扩大,“石油树”再次成为了科学家们的热议点,当年美国科学家几乎跑遍了全球,终于再次发现了“石油树”的存在。但是这个时候数量已经不多了,后期继续寻找和研究才知道更多的“石油树”物种出现。
“石油树”是一种什么树
按照科学家们的寻找情况来看,其实“石油树”的种类很多,其中在巴西的卡尔文,科学家们发现了一种名叫“苦配巴”的树,这种树堪比“石油树”之中的最优者,该树木是一种乔木,最大可以长岛30米高,1米粗。更加令人惊讶的是,这种树只要在树干上钻一个直径5厘米孔,就可以流出一种类似于柴油的物质,并且在两三小时流出的“油”可达一二公升,当然也是可以直接进行使用的。
所以这种树非常的好,但是不知道为什么,科学家们并没有将这种树延续下来,后面也就没有什么消息了。而如今我们看到最多的“石油树”也就是以麻疯树为主,其次就是橡胶树,这些树种每1株树年产量高达40升的类似燃料油的物质,所以如今全球很多国家也在种植这些树。而我国就是有大量的“麻疯树”,并且分布在广东,广西,四川,贵州等多个省份。
这些植物原产于热带美洲,我们也是看到了这种“石油树”的好处,所以才算是栽培的。麻疯树果实含油率高达60%,可以提炼出不含硫、无污染、符合欧四排放标准的生物柴油,所以成为了我国的很重要的能源资源,并且利用荒山荒地种植麻疯树的规模还是不小,所以这种植物是非常受欢迎的,当然同样道理,是可以直接利用油脂进行使用的,所以也是“石油树”的一种。
“石油树”——麻疯树有多强?
首先这里需要说明一个问题,那就是麻疯树的茎、叶和皮、种子都含有剧毒的汁液,这个需要重点注意下,但是由于麻疯树又是一种出油高的物种,所以让人类是“取舍”难以抉择。但是随着地球资源越来越少,人类也就要避开其坏处来进行种植了。上面我们也说了,麻疯树果实含油率高达60%,而它的籽粒的含油率也是达到了60-80%。如果按照每公顷的麻疯树种植情况来看。
预计是可以产出2.7吨麻疯树油,所以可以直接供应上千户人家的使用,这完全可以将麻疯树作为“能源救星”。当然这也是“石油的救星”,只不过如今人类还未大量的将“石油树”运用起来,所以很多人了解也比较少。同时除了我们已经介绍的“石油树”之外,还有一些相似的树木,例如:续随子、绿玉树、西谷椰子、西蒙得木等均属此类植物,都是属于“石油树”的种群,所以科学家们在不断扩大石油树的种群,都是为了缓解能源。
“石油树”是否有望解决能源危机问题?
确实从能源的角度来讲,“石油树”确实能够缓解能源危机,但是要彻底解决能源的问题,这个可能性不大,从我们简单的介绍就可以知道,“石油树”的所产生的油,虽然可以作为生活之中的一部分食用油,但是都是一些相似的“石油产品”,而并非是绝对性的石油,所以肯定要经过处理才可能将其使用起来,因为如今使用石油最多的就是交通工具为主,全球有多少交通工具使用,这完全是没办法估量的。
同时从1公顷所产生2.7吨油的情况来看,对一辆大型车来说,2.7吨的油也用不了半年的时间,所以能够解决能源的危机完全不可能,但是缓解还是可能的,所以这算是一种“新能源”或者“天然”的绿色能源,但是要想解决能源危机,这个差距还是非常的大。如果“石油树”真的能够解决能源危机,那么人类如今也不会因为能源的问题而开启了竞争模式。
总结
所以综合情况来说,虽然“石油树”的种类多,但是它们集体所产生的能源也并不是很大,就算是1公顷的麻疯树,所产生2.7吨油,也用不了多久,所以还是非常的少。这就是大概的情况,能源危机要解决,可能还是需要人类从节约资源做起,同时开展一些风能,太阳能,水能等等,这样还是有一定概率缓解能源危机,但是要彻底解决能源危机基本上就不可能了,地球资源只会越用越少,需求总是大于了再生能力。
我优美生态环境保卫者,很高兴能回答您提出的问题。
前几天我刚刚写了一个回答,就是地球的能源多长时间就要枯竭,我把地球上除了直接利用的太阳能外,其它的常见能源都简单地分析了一下,结果是如果按照现有的消耗速度,二百年左右地球能源就会耗尽,即使提高科学技术水平,提升能源利用效率以及发现一些新型能源,一千年左右地球常规能源也会告罄,所以说我们地球面临的能源危机压力还是非常大的。
近年来,随着能源 科技 水平和生物技术的发展,人们越来越意识到,我们从生物质中提取合成化学产品和能量将会有广阔的发展前景,因为每年地球上的植物所合成的生物质,折算下来估计能够达到2000亿吨以上,当然,大部分的植物靠光合作用形成的生物质是碳水化合物,不能直接合成由碳氢化合物构成的石油。不过,科学家们经过深入的调查实验研究,陆续发现了不少可以通过光合作用合成碳氢化合物的植物,这些植物的光合作用非常彻底,它们流出来的油有些可以直接用于柴油 汽车 ,有些经过些许工艺也能制造出柴油来。所以这些植物被科学家命名为“石油树”或者“柴油树”,目前还没有发现可以用来提取汽油的植物。
下面举几个“石油树”的例子。
1、桉树:不同的桉树其含油量不同,目前世界上500多种桉树其含油量较高的有20-30种,比如辐射桉含油量可以达到4-5%,枫桉可以达3-4%,灌木桉2%、蓝桉和柠檬桉1%,等等,这几种是桉树的叶片和嫩枝含油量是相对很高的。有的科研机构做过实验,种植以上含油量较高的桉树种,1公顷1年可产“石油”90升左右。
2、油楠:这个树种我国海南、广东、广西就有分布,它的木质芯材部分,含有淡棕色可燃性油质液体,如果树长到10米以上,那么在树干划开一个口子或者折断树枝,油液就会自行流出。据统计,一棵成熟的油楠一天就可以产出“柴油”6升以上,经过滤后可直接供柴油机使用。
3、麻疯树:原产美洲,现在我国两广和云贵地区也有分布,它含油量较高的部分是果实,含油量可达60%以上,经过测算,一般1公顷1年可提炼出1300升生物柴油。
4、美洲香槐:有的报道说这个是世界上产油率最高的植物,原产美洲,我国南部和西南部的省区都有一定分布。它的含油部分是流出的类似乳胶的物质,经测算,1公顷1年可产油1500升左右。
与传统的化石能源相比,生物质能源更为清洁、更加环保、而且可再生, 展示出了它特有的优越性,目前,世界各国都越来越重视生物质能源的开发利用,发展生物质能源产业已经成为各国政府的重大战略举措。 但受到植物光合效率及植物占地面积这两大因素的制约,如果按照现有石油消耗的速率,即使在地球上全部可种树的地方种植这样的树种,也达不到我们的需求量。而且,目前我们的生物技术、分子化学技术还只能从中提取生物柴油,开发出燃料的品种非常单一,也决定了当前“石油树”不能代替传统石油的状况。
我相信,随着各国的不断重视和不断地增加投入,我们将会发展、创新更多的生物质高新技术,生物质领域的产业发展前景会越来越广阔,加之越来越发展 成熟 的核能、太阳能、地热能等新能源利用,地球上的能源危机会逐渐缓解的。
众所周知,石油是现代生产生活中不可或缺的重要资源。然而,地球上的石油蕴藏量却是有限的,经过不断开采和利用,人类可能会在不久的未来面临能源枯竭危机。因此,人类一直在不断研究寻求新的可替代能源。
科学家在上世纪经过大量的考察研究,陆续发现了一些可以从中提取类似“石油”的植物。这其中,有一些“石油树”流出的油甚至可直接发动 汽车 ,有一些只需稍加些许处理便可作为燃料。那么都有哪些石油树?它们是否有可能解决能源危机问题?
石油树
我们熟知自然界绝大部分的绿色植物经光合作用,生成的有机物主要是碳水化合物。
不过,经过科学家深入世界各地对植物的了解研究发现,有些特殊的植物可以通过光合作用产生碳氢化合物。这种化合物正好是石油的主要组成成分。这类植物就被称为“石油树”。从这些石油树的树皮、树干、树根等部位中流出来的汁液,可作为燃料。有的可以直接用来为柴油 汽车 提供动力,有的只需稍作加工提炼,就可以制造出柴油来,而目前还未发现能够用来提取汽油的植物。
利用植物提供能源的做法, 称为“生物质能”,生物质能源是从太阳能转化而来的。也就是说,对石油树的开发利用,其实是利用光合作用将太阳能转化为化学能(烃类)。从石油树中获取石油,本质上是对太阳能的利用,属于是一种可再生能源。
那么,如此神奇的石油树都有哪些呢?
在巴西有一种叫“苦配巴”的大树,是一种高大乔木,可长至30 米高,1米粗。只要在树干上钻一个几厘米的小孔洞,即可不断地流淌出一种油状汁液,两三小时流出的“油”可达1-2公升。苦配巴产出的“油”不必加工提炼,就可以当燃料使用,可用直接用来发动柴油 汽车 。美国、日本都曾将引“苦配巴”引种到自己国内。在美国加利福尼亚州种植试验场,据估计,100棵“苦配巴”树每年能产一二十桶柴油。
在我国海南岛也生长着一种能生“柴油”的油楠树,高度可达二三十米,一般长到12-15米高时,就能产“油”。在树干上钻洞或砍破树干,即流出淡黄色的油液,点火即可燃烧。一棵大油楠树每年最高可产50公斤的柴油。
还有原产于美洲,现广泛分布在全球热带地区的麻疯树,是最为多见的石油树种。它是一种落叶小乔木或灌木,其果实含油率高达50%—80%,可提炼出不含硫、无污染、符合欧四排放标准的生物柴油,因此成为我国重点开发的绿色能源树种,在我国引种有300多年的 历史 ,在海南、两广、云贵川等南方地区均有大规模种植。该树种树枝产生的汁液,稍加处理就可用于各种柴油发动机。
此外,还有油棕、桉树、光棍树、银合欢、黄连木等等石油植物。
是否有望解决能源危机问题?
地球内部的石油需要经过至少200万年的漫长演化才能形成,开采石油又是一项技术活,而且开采成本还很高。相比之下,从植物中榨油,则要经济、省事太多。那么,如果能大力开发这些石油植物,人类是否有望解除能源危机呢?
要依靠“石油树”彻底解决能源问题,基本上是一件不太可能的事。相比人类对石油的巨大消耗量,石油植物的产量显然是不够大的。据估算,一棵大石油树的产油率,约为每小时一公斤左右。要将大规模的石油树,从小树苗开始栽培到可以量产“石油”,是需要耗费大量的时间、人力、物力以及财力的。这并不一定会比勘探开采石油容易。
并且,这类植物石油能源,虽说可以直接当柴油来用,但燃烧效率并不高,需进一步加工提炼。再者,绝大多数这类能源依然不是清洁能源,在燃烧时,和石油一样,也是会释放温室气体的。
所以,要想解决能源问题,还是需要开发利用一些可持续的绿色清洁能源才是正解。
随着 社会 发展和 科技 进步,能源问题越来越突出。一方面是能源供给不足,世界范围内的能源分布不均匀;另一方面是化石能源的使用排放了大量的温室气体,对环境产生了巨大的危害。保障一国的能源安全对其经济发展和民生有重要的保障作用。如果没有能源我们的车就跑不起来,我们的电就无法使用,我们的 社会 就无法正常地运转起来。
后来,科学家发现了一种可生产燃料的石油树,这种“石油树”是什么呢?它能够成为人类解决能源问题的救命稻草吗?
石油树
早在1928年的时候,就有美国的科学家发现了“石油树”,但是那时候能源危机尚未出现,能源需求尚小,人们对于将树木当成石油燃料的概念还尚未形成。那么石油树到底是什么呢?
有一些植物的汁液是含有碳氢化合物的,也就是说从这些植物的树皮、树干、树根、果实等流出的液体都是可以燃烧的,这就是我们所说的石油树。
树木本身就含有很多的碳,所以它们的枝干都能当作柴火来烧。但是石油树和我们平日所见的树木最大的差别就是,它们产出的“油”是可以烧的。我们不用将树木砍掉,就可以获得“油料”。
1973年,美国的科学家卡尔文在巴西发现了一种叫做“苦配巴”的树,这种树木很高大,能够长高到30米,直径达1米。这种树木最为神奇的地方就在于它们可以流出一种油状的汁液,成分接近柴油,不用进行任何的加工就可以直接进行燃烧。不仅如此,这种树木的出油量也不少,在两个小时之内就可以得到2-4斤的油。
令人欣喜的是,这种石油树并不少,而且很可能广泛存在我们的身边。据说在北美、西欧和非洲地区,有一种含油大戟,它们所流出的胶汁状的液体也是类似石油的燃料。除此之外,还有油棕榈树,油楠树等等。
科学家通过对部分“石油树”进行实验种植均得到了许多不错的成果,产油的成果非常喜人。通过种树产油这种做法直接挖石油感觉更环保,种树不仅获得了新鲜的空气,还获得了大量的“石油”,这颇有点一举多得的感觉。而且,我们获得的更像是“可再生燃料”。
石油树能解决能源危机吗?
从多个纬度上来看,石油树的开发对人类来说都是一件利大于弊的事情。但是我认为要依靠石油树解决石油问题还是很难的,因为产量不够大。一棵树在一个小时之内只能得到2斤左右的石油,要规模化地获得这些燃料是非常昂贵的,不一定比勘探石油容易多少。
此外,还有另外一个问题就是,石油树最多就是为人类提供了新的石油的替代品,仍然不是清洁能源,即使人们想办法获得了这种可再生的能源,依然会产生大量的温室气体。大多数石油树所获得的油都是不能直接用作燃料的,还有很多需要进一步加工,量产难度大,可能会导致燃料成本过高。
尽管如此,石油树的出现还是让我们看到了一种解决能源问题的可能性,我们的身边可能存在着很多我们意想不到的答案。在生态环境和气候环境不断恶劣的今天,我们除了确保能源的正常供应外,我们还应该选择清洁地使用能源,使用清洁能源。
小结:
能源问题是21世纪以来人们最为重大的一个问题,解决能源问题对人类的长久发展有重大的意义。科学家早在20世纪70年代的时候就发现了石油树,这种树的汁液具有石油和柴油的特性,虽然可再生,但是难以量产,而且还会产生大量温室气体。
你认为石油树的价值大吗?能够解决能源问题吗?
不用再考虑这些了。开发磁动力吧。开发起来什么都解决了。
石油树 石油是一种碳氢化合物,它是古代生物变成的。地底下或海底下的石油是几百万年前沉积在地底的生物残骸,在微生物的作用下腐烂,经过泥沙覆盖加压加温而形成的,这样形成的石油来得太慢、数量也有限。早在1928年,美国科学家艾迪逊在研究橡胶树时,就发现好几种植物的液汁中含有碳氢化合物。从这些植物的树皮、树干、树根、树叶和果实中流出的液体,都可以燃烧。有些植物的液汁,在科学家来研究它们之前,当地的老百姓就将它们用来当燃料了。可惜的是,当时还未发生能源危机,人们对用植物生产燃油的兴趣并不大,所以没有引起重视。
不能,种植这些需要消耗大量的土地。比如中国,中国不可能有多余的地去种这些。中国每年要进口大量的大豆就是因为没有那么多地去种植大豆。
现实生活中,甲醇、乙醇已经可以部分取代石油!从技术角度看,有机物可以合成汽油,就看经济可行性了!
石油树刚听说,目前我还没有见过,石油树石油的产量是多少啊,总产量没有多少,只是个笑话吧
㈦ 生物柴油的发展前景
从销售额的角度看,2012年精细化工产品占到行业总体销售额的70%以上,能源产品不足30%,造成两种产品比例悬殊的主要原因在于生物柴油原材料价格高涨且销售渠道不畅,生产企业很难从能源产品上获得利润,而精细化工产品因为其附加值较高、环保等特点明显以及销售渠道成熟等原因,获得生产企业和市场的青睐,逐渐成为生物柴油行业的主要细分产品。
与同属清洁车用替代燃料的生物燃料乙醇相比,我国生物柴油生产相对发展缓慢。从我国成品油需求来看,柴油相对汽油更加短缺,在我国发展生物柴油不仅有助于降低车辆尾气污染物排放,也具有缓解柴油资源短缺的现实意义。考虑到废弃油脂是生物柴油的主要原料之一,其产业化发展还能解决毕悔废弃油脂再次进入食品领域从而危害大众健康的问题。但目前,我国生物柴油产业化受到生产成本较高、政策扶持不足、相关管理不规范等因素的制约。针对这些问题展开分析讨梁数猜论,有助于明确产业定位、理清发展思路,从而为决策者提供参考。
我国生物柴油生产与示范我国2010年生物柴油产能约300万t/a,产量约20万t,主要原料为餐饮废油、榨油废渣等,产品主要用于农用动力机械及公路、水路和铁路运输动力机械方面。与发达国家相比,我国生物柴油产业起步较晚,发展进程也比较缓慢。自“十五”开始,政府加大对生物柴油研发的投入,但由于后期相关产业政策扶持力度不大,尽管在建和规划的产能已有一定规模,但产能利用率不高。目前,我国生物柴油生产主体为民营企业,国企和外企也有涉足。2008年7月,国家发改委正式批准了中国石油、中国石化、中国海油三大公司以麻风树为原料的示范装置建设。其中,中国海油在海南的6万t/a装置于2010年底建成投产,是目前已建成的我国最大的生物柴油示范项目。
国内相关政策“十五”期间,生物柴油相关研究课题进入国家科技攻关计划。2006年《可再生能源法》的生效在一定程度上促进了生物柴油的发展。2007年9月国家发改委发布的《可再生能源中长期发展规划》提出要“重点发展以小桐子、黄连木、油桐、棉籽等油料作物为原料的生物柴油生产技术,逐步建立餐饮等行业的废油回收体系”,并提出生物柴油发展目标为:生物柴油年利用量到2010年达到20万t,2020年达到200万t。
国家发改委和财政部等部门对国家批准的工业示范装置已制订一系列政策,包括工业装置建设的贷款,增值税、所得税减免,建成运转后达到合同指标的奖励等。但从总体上看,相关政策对产业化发展的推动作用尚不显着,政策连续性不强,甚至出现反复。例如,2006年国家税务总局发文规定:“以动植物油为原料,经提纯、精炼、合成等工艺生产的生物柴油,不属于消费税征税范围”,但在2008年《国务院关于实施成品油价格和税费改革的通知》又将生物柴油纳入消费税征收范围。直至2011年6月,国家财政部与税务总局再次发布通知对以利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税。
总部设在德国汉堡的行业期刊《油世界》发布的最新报告显示,全球生物柴油产量在经过橡型数年的持续增加之后,目前已经开始下滑。
中国政府为解决能源节约、替代和绿色环保问题制定了一些政策和措施,早有一些学者和专家己致力于生物柴油的研究、倡导工作。中国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。目前各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于中国生物柴油的进一步研究与开发。可以预计,在2-3年内,中国在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平。
着名学者闵恩泽院士在《绿色化学与化工》一书中首先明确提出发展清洁燃料生物柴油的课题:原机械工业部和原中国石化总公司在上世纪80年代就拨出专款立项,由上海内燃机研究所和贵外I山地农机所承担课题,联合研究长达10 年之久,并邀请中国石化科学院的专家詹永厚做了大量基础试验探索;中国农业工程研究设计院的施德路先生也曾于1985 年进行了生物柴油的试验工作;辽宁省能源研究所承担的中国——欧共体合作研究项目也涉及到生物柴油;中国科技大学、河南科学陆军化学所等单位也都对生物柴油作了不同程度的研究。
系统研究始于中国科学院的“八五”重点科研项目:“燃料油植物的研究与应用技术”,完成了金沙江流域燃料油植物资源的调查及栽培技术研究,建立了30公顷的小桐子栽培示范片。自20世纪90年代初开始,长沙市新技术研究所与湖南省林业科学院对能源植物和生物柴油进行了长达10年的合作研究,“八五”期间完成了光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”。
1999-2002年,湖南省林业科学院承担并主持了国家林业局引进国外先进林业技术(948项目)—— 《能源树种绿王树及其利用技术的引进》,从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树(Euphorbiatim-cal li)优良无性系;研制完成了绿玉树乳汁榨取设备;进行了绿玉树乳汁成份和燃料特性的研究:绿玉树乳汁催化裂解研究有阶段性成果。
但是与国外相比,中国在发展生物柴油方面还有相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能形成生物柴油的产业化:政府尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略。因此,中国进入了WTO之后,在如何面对经济高速发展和环境保护和双重压力这种背景下,加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了。 发展生物柴油,中国有十分丰富的原料资源。中国幅员辽阔,地域跨度大,水热资源分布各异,能源植物资源种类丰富多样,主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前中国生物柴油的开发利用还处于发展初期,要从总体上降低生物柴油成本,使其在中国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,才能走符合中国国情的生物柴油发展之路。随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的。
中国是一个石油净进口国,石油储量又很有限,大量进口石油对中国的能源安全造成威胁。因此,提高油品质量对中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势。专家认为,生物柴油对中国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。目前,汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向,据专家预测,到201 0年,世界柴油需求量将从38%增加到45%,而柴油的供应量严重不足,这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。如发展油料植物生产生物柴油,可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入。
柴油的供需平衡问题也将是中国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出,到2005年,随着中国原由加工量的上升,汽油和煤油拥有一定数量的出口余地,而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨,与2005年相比,将增长24%;至2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来,尽管炼化企业通过持续的技术改造,生产柴汽比不断提高,但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前,生产柴汽比约为1.8,而市场的消费柴汽比均在2.0以上,云南、广西、贵州等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快,随着国民经济重大基础项目的相继启动,柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此,开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合,而且意义深远。
目前中国生物柴油技术已取得重大成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生。
中国工程院有关负责人介绍,中国“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品,将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。生物柴油产业得到了国务院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等政府部门的支持,并已列入有关国家计划。
▲《财税[2010]118号》经国务院批准,对利用废弃的动物油和植物油为原料生产的纯生物柴油免征消费税。现将有关政策通知如下:从2009年1月1日起,对同时符合下列条件的纯生物柴油免征消费税:(一)生产原料中废弃的动物油和植物油用量所占比重不低于70%。(二)生产的纯生物柴油符合国家《柴油机燃料调合生物柴油(BD100)》标准。从2009年1月1日至本通知下发前,生物柴油生产企业已经缴纳的消费税,符合本通知第一条免税规定的予以退还。 我国在生物柴油的标准制定方面取得了一定的进展。2007年首个柴油机燃料调和用生物柴油的国家标准B100开始正式实施。2010年国家质检总局、国家标准委公布了《生物柴油调和燃料(B5)》标准。该标准于2011年2月1日开始实施。
由上述发展趋势可看出,出于成品油来源多样化、杜绝“地沟油”进入餐饮行业等多方面因素的考虑,政府对生物柴油领域的重视度在日趋增加。
我国生物柴油技术路线评价生物柴油的原料来源十分广泛,包括菜籽、大豆、工业和餐饮废油脂等,而一些木本油料作物例如麻风树、黄连木、文冠果和光皮树等也表现出较大的应用开发潜力。这些技术路线在经济、环境和能效方面表现不一,因此如何根据区域特点发展合适的技术,成为生物柴油相关研究中的一个热点。经济性评价生产成本比较高是我国生物柴油产业化的最大障碍。
《油世界》称,欧盟地区今年的生物柴油产量料自上年的913万吨下滑至900万吨,从而终结很长一段时间的增长趋势。
报告还称,美国今年的生物柴油产量料自上年的329万吨增加至348万吨,但今年7月至12月期间的生物柴油产出料减少36万吨,但美国明年的生物燃料产出前景依然光明。
“鉴于美国2012/13年度豆油供应紧俏,令该国的生物柴油产出达到规定的水平还是具有一定困难的。”
报告指出,预计今年,阿根廷的生物柴油产出料自上年的243万吨小幅增加至245万吨,而2011年,该国的生物柴油产出增加了60万吨。
报告称,“阿根廷的生物柴油产商目前正面临出口销售大幅下滑和国内消费大幅缩减的困扰。”
低迷的大豆产出导致豆油价格走高,这也令巴西今年的生物柴油产量料自上年的235万吨下滑至229万吨。
但巴西上调了明年生物柴油混合比率方面的要求,这会令该国明年的生物柴油产出前景光明。
㈧ 巴西被称为生物柴油储备库的原因
巴西在推动生物柴油产业发展方面设立了相应的发展计划。2015年12月,巴西参加了联合国气候变化框架公约(UNFCCC)第21次缔约方会议(COP21),承诺到2025年将温室气体排放量减少37%,到2030年减少43%,同时承诺至2030年,可持续生物能源在能源消费中的占比达到18%,巴西政府将会通过设定燃料乙醇及生物柴油的掺混等措施来达到目标。作为巴西在COP21会议上承诺的宏伟目标的一部分,巴西矿产能源部于2016年12月宣布设立RenovaBio计划,该计划提议建立一个监管框架,以重振生物燃料行业 巴西政府从2008年开始制定生物柴油的强制掺混标准,历经数年的发展,强制掺混标准逐级推进,掺混标准从2008年初的2%逐级上涨至2017年的9%,B9指标要求在2018年3月之前完成,目前巴西执行的标准为10%,该指标要求在2019年3月份之前完成。 此外,为支持国内生物柴油产业的发展,巴西还制定了配套的关税措施及国内税收激励措施。对不同的生物柴油进口产品实行不同的关税政策,对纯生物柴油产品征收14%的固定关税,对含量小于30%的产品免征关税。国内税收方面,巴西对生物柴油和石化柴油实行差别化的税收政策,以鼓励生物柴油的生产和使用,具体政策如图所示。
巴西生物柴油的主要原料为豆油和动物脂肪。豆油使用量从2009年的112万吨上升至2017年的274万吨,年平均增速13%;动物脂肪使用量从2009年的25万吨上升至2017年的66万吨,年平均增速14%。 巴西2018年3月份生物柴油产量1.2亿加仑,环比增幅34%,同比增幅35%,较5-AVG增幅52%,2018年1~3月份生物柴油产量为3亿加仑,2017年同期为2.25亿加仑,同比上涨33%。
㈨ 什么是生物燃油
生物柴油(Biodiesel)是生物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
特点:1)含水率较高,最大可达30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性,但降低了油的热值;
2)pH值低,故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料;
3)密度比水大,与水的比值约为1.2;
4)具有“老化”倾向,加热不宜超过80℃,宜避光、避免与空气接触保存;
5)润滑性能好。
应用:生物柴油可用作锅炉、涡轮机、柴油机等的燃料,工业上应用的主要是脂肪酸甲酯。
生物柴油是一种优质清洁柴油,可从各种生物质提炼,因此可以说是取之不尽,用之不竭的能源,在资源日益枯竭的今天,有望取代石油成为替代燃料。
柴油是许多大型车辆如卡车及内燃机车及发电机等的主要动力燃料,其具有动力大,价格便宜的优点,我国柴油需求量很大,柴油应用的主要问题“冒黑烟”, 我们经常在马路上看到冒黑烟的卡车。冒黑烟的主要原因是燃烧不完全,对空气污染严重,如产生大量的颗粒粉尘,CO2排放量高等。据美国燃料学会报道,发动机燃料燃烧产生的空气污染已成为空气污染的主要问题,如氮氧化物为其他工业部门排放的一半,一氧化碳为其他工业排放量的三分之二,有毒碳氢化合物为其他工业排放的一半。尾气中排出的氮氧化物和硫化物和空气中的水洞液运可以结合形成酸雨, 尾气中的二氧化碳和一氧化碳太多会使大气温度升高, 也就是人们常说的“温室效应”。为解决燃油的尾气污染问题及日益恶化的环境压力,人们开始研究采用其他燃料如燃料酒精代替汽油,目前燃料酒精在北美州如美国及加拿大等和南美国家如巴西、阿根廷等已占有相当比例,装备有燃料酒精发动机的汽车已投放市场。对大多数需要柴油为燃料的大动力车辆如公共汽车、内燃机车及农用汽车如脱拉机等主要以柴油为燃料的发动机而言,燃料酒精并不适合。而且柴油造成的尾气污染比汽油大的多, 因此人们开发了柴油的代用品--生物柴油。
其实发动机的发明家狄色尔早在1912年美国密苏里工程大会报告中说,“用菜籽油作发动机燃料在今天看起来并没有太大意义,但将来会成为和石油及煤一样重要的燃料”。1983年美国科学家首先将菜籽油甲酯用于发动机,燃烧了1000个小时。并将以可再生的脂肪酸单酯定义为生物柴油.。1984年美国和德国等国的科学家研究了采用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料,即采用来自动物或植物脂肪酸单酯包括脂肪酸甲酯,脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃烧。生物柴油和传统的石油柴油相比,具有以下优点:
以可再生的动物及植物脂肪酸单酯为原料,可减少对石化燃料石油的需求量和进口量;
环境友好,采用生物柴油尾气中有毒有机物排放量仅为十分之一,颗粒物为普通柴油的20%,一氧化碳和二氧化碳排放量仅为石油柴油的10%,无硫化物和铅及有毒物的排放;混合生物柴油可将排放含硫物浓度从500PPM(PPM百万分之一)降低到5PPM。
不用更换发动机,而且对发动机有保护作用。
美国是最早研究生物柴油的国家。总生产能力300,000吨。埋州对生物柴油的税率为0%。美国在黄石公园进行的60万公里的行车实验,没有任何结焦现象,空气污染物排放降低了80%以上。而且使用生物柴油还吸引了附近300公里外的棕熊来到公园。美国B20是采用20%生物柴油的柴油,尾气污染物排放可降低50%以上。1992年美国能源署及环保署都提出生物柴油作为清洁燃料,美国总统克林顿1999年专门签署了开发生物质能的法令,其中生物柴油被列为重点发展的清洁能源之一,国家对生物柴油不收税。日本1995年开始研究用饭店剩余的煎炸油生产生物柴油,在1999年建立了259 升/ 天用煎炸纳梁油为原料生产生物柴油的工业化实验装置,可降低原料成本。目前日本生物柴油年产量可达400,000吨。
德国目前已拥有8个生物柴油的工厂,德国2000年生物柴油产量达25万吨,拥有300多个生物柴油加油站,并且制定了生物柴油的标准,对生物柴油不收税。
法国.意大利等欧洲国家都建立生物柴油的企业。法国雪铁龙集团进行了生物柴油的试验,通过10万公里的燃烧试验,证明生物柴油是可以用于普通柴油发动机的。其使用的标准是在普通石油柴油中添加5%的生物柴油。
可以预见生物柴油作为一种重要的清洁燃料将在大型汽车中发挥重要作用