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能源應用報告 生 質能

能源應用報告 生 質能. 指導老師 : 王永山 老師 學生 :4980J041 劉嘉閔 4980J042 江季翰 4980J043 陳益民 4980J086 劉家瑋 4991J001 王盟方. 目錄. 何謂生質能源 生質能的重要性 生質能的種類 優缺點 使用哪些轉換技術 實例 替代燃料 - 生質柴油 替代燃料 - 生質酒精 未來發展 國外對藻類的應用 結論 資料來源. 何謂生質能源.

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能源應用報告 生 質能

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  1. 能源應用報告生質能 指導老師: 王永山 老師 學生:4980J041 劉嘉閔 4980J042 江季翰 4980J043 陳益民 4980J086 劉家瑋 4991J001 王盟方

  2. 目錄 • 何謂生質能源 • 生質能的重要性 • 生質能的種類 • 優缺點 • 使用哪些轉換技術 • 實例 • 替代燃料-生質柴油 • 替代燃料-生質酒精 • 未來發展 • 國外對藻類的應用 • 結論 • 資料來源

  3. 何謂生質能源 • 生質能：指的是生質物由生物產生的有機物質，例如林木業廢棄物如木屑等；農作物與農業廢棄物如黃豆莢、玉米穗軸、稻殼、蔗渣等；畜牧業廢棄物如動物屍體；廢水處理所產生的沼氣；都市垃圾與垃圾掩埋場與下水道污泥處理廠所產生的沼氣；工業有機廢棄物如有機污泥、廢塑橡膠、廢紙、造紙黑液等。

  4. 生質能源的重要性 • 生質能源在各種再生能源中佔有重要角色，其重要性如下： • 01.提供安全穩定的能源─生質能源的原料可在國內種植，具有安全且來源穩定的特性，可以減少對進口能源的依賴。 • 02.活絡社會經濟─生質能源工業的發達可以製造工作機會，並且增加政府的稅收。能源作物的種植及農業廢棄物的再利用，也可以活絡農村經濟、增加農民收入，以及減少政府經濟補貼的負擔。

  5. 03環境保護─石化油料的燃燒釋放大量CO2及其他有害物質，而生質能的使用可使CO2及有害物質的排放量大為減少。此外，生質能源作物可將空氣中的CO2固定進行光合作用，使碳在自然界中循環利用。另外，農業廢棄物的再利用也可減少其對環境造成不利的影響。03環境保護─石化油料的燃燒釋放大量CO2及其他有害物質，而生質能的使用可使CO2及有害物質的排放量大為減少。此外，生質能源作物可將空氣中的CO2固定進行光合作用，使碳在自然界中循環利用。另外，農業廢棄物的再利用也可減少其對環境造成不利的影響。

  6. 生質能源的種類 • 01.牲畜糞便:動物的糞便乾燥後可以供應熱能，在經過處理還可以作為肥料。 • 02.農作物殘渣:目前已被普遍使用的生質能源主要產自油料作物（大豆、油菜等），糖質作物（甘蔗、甜菜等）及澱粉作物（玉米、甘藷等），但是這些作物同時也生產人類糧食與動物飼料，導致能源與糧食互相排擠，而且成本較高。纖維素是全世界上數量最多的植物原料，其位於植物細胞壁中，經過分解後可產生大量的糖，再經過醱酵後即可產生酒精能源。

  7. 03.能源作物: 大豆、油菜、向日葵、甘藷、甘蔗都是能源作物。能源作物可以提煉成生質柴油。 • 04.製糖作物 : 將製糖作物轉化成乙醇，是一種極富潛力之生質能。 • 05.城市垃圾 : 城市居民每人所傾倒廢棄的垃圾中，有一大部分都可作為能量的來源。 • 06.薪材: 除了那些我們吃進肚子裡以增加體內的能貯存量的植物之外，從植物取能的最直接方法，就是把植物當做燃料來燒木材就是這種熱的最好來源之一。

  8. 優缺點 • 優點: 1.大部分的燃料可被生物分解 若不小心灑到自然環境 跟其他燃料相比也不容易造成環境汙染 。 2.可再生利用：植物可重覆種植而得到我們所需能 量。 3.與其他非傳統性能源相較，技術上之難題 較少。 4.生質的原料，可以說是取之不盡，用之不竭，隨處都是。 5.減少對石油類能源的依賴,有助於能源自給。

  9. 缺點: 1.缺乏適合栽種植物之土地 。 2.轉換的成本太貴。 3.生產的能量不及化石能量，植物僅將極少量之太陽能轉化成生質能。 4.有些能源，沒辦法立即迅速使用，像沼氣需要醞釀。

  10. 使用哪些轉換技術 • 1.直接燃燒技術:是把廢棄物直接燃燒以產生熱能與電力 • 2.物理轉換技術:是把廢棄物經破碎、分選、乾燥、混合添加劑及成型等過程，製成易於運輸及儲存的固態衍生燃料 • 3.熱轉換技術:是指把廢棄物利用氣化與裂解（液化）等熱轉換程序產生合成燃油或燃氣（瓦斯） • 4.化學／生物轉換技術:是指經醱酵、轉酯化等生物化學轉換程序以產生沼氣、酒精、生質柴油、氫氣等

  11. 實例 • 1.直接燃燒技術:焚化垃圾發電 廢熱回收系統 廢氣回收鍋爐主要是利用燃燒所產生之高溫廢氣為熱源和鍋爐管內的水產生熱交換作用，一方面可降低廢氣之溫度利於後續空污設備之操作，同時可回收熱能提供蒸汽於發電和廠內其他須加熱之流程使用。

  12. 2.物理轉換技術:作為鍋爐、水泥窯的燃料 • 3.熱轉換技術:作為燃燒與發電設備的燃料。 目前全球生質物與廢棄物氣化系統的發展正由示範階段跨入完全商業運轉階段現階段全球以氣化混燒發電為主要發展目標，較受矚目的示範廠共有四座，包括澳地利的Zeltweg、芬蘭的Lahti、荷蘭的Amer、及美國的Vermont。

  13. 4.化學／生物轉換技術:汽車的替代燃料 生質柴油

  14. 替代燃料-生質柴油 • 生質柴油是以動植物油或廢食用油，經轉化後產生酯類，直接使用或混合柴油做為燃料。低溫低壓(65°C, 20 psi) 將原料和酒精作用,經化學反應轉化成脂肪酯，同時產生副產品(甘油)，之後經分離步驟,將副產品及剩餘的酒精分離出來,經清洗,乾燥可得生質柴油，轉酯化反應式。 觸媒 • 三酸甘油酯 + 醇 <======> 酯 + 甘油

  15. 生質柴油油源: • 以甲醇或酒精進行催化轉酯化作用，可以使用的油脂來源如下： 01. 葵花子油 02. 大豆 03. 油棕櫚 04.棉花子油 05.花生油 06.廢食用油 07.油菜籽油

  16. 替代燃料-生質酒精 • 生物質中，只要含有可發酵性糖如蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、果糖、藻多糖等, 或是擁有可轉變為發酵性糖的原料如澱粉，菊粉和纖維素等，都是可以用來製造 生質酒精的好原料。對歐美一些大面積陸地國家來說，採用此類能源不但可大幅減少資金外流，更可實際提高國內就業機會、促進經濟活動，可謂一舉數得。可惜對國內來說，由於耕地面積較小、實際產能、效益也相對有限，故未來應仍以對外採購的方式為主。除了不於匱乏外，生質酒精尚有排放潔淨、馬力輸出較優渥等特色，優勢可說是相當全面。

  17. 未來發展 • 未來藻類來生產生質柴油會是發展方向之一，藻類生質燃料生產效率高，不需使用耕地也能減輕生質能源可能對農產品價格的影響。 • 可是燃料的成本較高，部份藻類是基因改造的品種，預防這類藻類混入生態系統也是個課題。

  18. 國外對藻類的應用 • 美國Global GreenSolution Inc.公司利用發電廠所排放含有高濃度二氧化碳廢氣，做為微藻所需營養源，並將微藻養於反應器當中以增加其單位面積之產能。

  19. 結論 • 生質能可使用的範圍都是能夠用在發電上能夠取代石油，而且他製造的原料取得方便，目前必須面對的問題是以要減少製造時所產生的二氧化碳量為目標去前進 • 石油的蘊藏量有一定的限度，終究會用盡，目前原油價格不斷上昇，循找替代燃料是刻不容緩 • 我們可以將一些廢物(像是造成優養化的氮、磷)聚集，當作是提供藻類生殖的養分，如此以來可解決廢物排放問題，亦可使藻類繁殖，作為生質能原料。

  20. 資料來源 • 維基百科: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%87%83%E6%96%99 • 生質能之應用: http://ind.ntou.edu.tw/~Energy/energy_group/biomass_energy.htm • 行政院國家科學委員會: http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=8119&ctNode=40&mp=1 生質能源介紹 作者:黃粲絜 同學 http://dspace.pymhs.tyc.edu.tw:8080/dspace/bitstream/987654321/324/1/2008101214355644.pdf

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