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沼氣發電行業有沒有前途

2017-11-23

沼氣發電的誘人前景

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、污水溝或糞池里,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),并必適宜的溫度、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,約占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,與適量空氣混合后即對燃燒。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后,能產生相當于0.7千克無煙煤提供的熱量。

關于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,首先將各種復雜的有機物轉化為低級脂肪酸,例如丁酸、丙酸、乙酸;然后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于照明。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,通過發酵后,既產生了沼氣,還可作為肥料,而且由于腐熟程度高使肥效更高,糞便等沼氣原料經過發酵后,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。

沼氣發電在英國的應用:

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。 多出來的沼氣用于沼氣發電機供用戶使用.

沼氣發電在英國的應用:

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、二氧化碳和干燥肥料。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。從世界范圍看,利用各種微生物協同作用生產甲烷的研究和應用,正處于方興未艾的階段。沼氣發電可以基本滿足工廠用電需要

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。

沼氣發電在我國的應用:

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制取沼氣的原料,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。采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。