废物的未来：将生物质转化为能源

世界各地的废物产生量正在迅速增加，导致垃圾填埋场不堪重负、温室气体排放和污染等问题。与此同时，全球能源需求持续增长，其中大部分仍通过推动气候变化的化石燃料来满足。

迫切需要实施更好的废物管理系统并过渡到清洁的可再生能源。解决这两个问题的一种方法是通过先进技术将城市、农业和工业来源的生物质废物转化为可用能源。

将生物质废物从垃圾填埋场转移并有效地用于能源生产具有重大的潜在优势。现在，让我们探索垃圾发电的魔力。

先进的转换技术

几种将生物质转化为能源的创新方法正在出现，旨在提高效率和可持续性。另外，像这样的公司 中视科技 正在开发旨在控制有害沼气排放的系统，以便在整个废物发电过程中正确遵守行业标准。

• 直接燃烧

利用生物质作为能源的最基本方法是直接燃烧。这涉及在锅炉中燃烧木质生物质材料，如木柴、木片、木颗粒等，以产生热空气、热水或蒸汽。然后，热量可以直接用于加热目的或驱动涡轮机发电。

• 厌氧消化

农作物残渣或动物粪便等有机废物可以通过以下方式转化为沼气： 厌氧消化 由微生物在称为消化器的无氧罐中进行。沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，可与天然气类似地用于供暖、发电或运输燃料。

• 气化

气化涉及用一些氧气将生物质加热至高温，产生合成气，合成气主要是氢气和一氧化碳气体，可以为改装发动机和涡轮机提供燃料，或进一步加工成运输燃料。与直接燃烧相比，这种方法可以实现更高效率的生物质发电。

热解在无氧的情况下加热生物质，产生三种产品——生物炭、生物油和合成气。缓慢的热解最大限度地提高了稳定性 生物炭 用于肥沃土壤。快速热解产生更多的生物油，经过提质后可以替代重质燃料油和柴油。工艺灵活性和相对简单性使得分散的小型工厂成为可能。

• 水热液化

藻类等湿生物质通过水热液化转化为生物原油和燃料。生物质在热加压水中加工，将其分解成油性成分，而无需彻底干燥原料。这是一个强度较低的过程，非常适合湿废物流。

环境和可持续发展效益

生物质利用是一项重要的 可再生能源，因为与仅依赖化石燃料相比，能源可以提供关键的环境优势。这里是其中的一些：

• 可再生资源丰富

生物质是一种可再生资源，因为植物和有机物可以在相对较短的时间内重新生长以重新吸收排放的碳。因此，可持续来源的生物质可以无限期地为能源生产提供丰富的原料。

• 低碳能源

来自生物质的能量释放了最近由生长的植物捕获的碳，随着时间的推移实现接近碳中和。这有助于减轻因燃烧化石燃料而导致的二氧化碳排放量增加而引起的人为气候变化的影响。

• 化石燃料的替代品

生物质是化石燃料的一种很有前途的替代品，特别是如果它可以大量生产且成本低廉的话。而且它在未来垃圾发电过程中尚未充分发挥其潜力。

在生物质资源有限的地区，这种可再生碳源可以直接替代对煤炭、石油和天然气的电力、供热和运输的依赖，且污染较小。这可以提高能源、自力更生和安全性。

废物生物能源的未来

鉴于将生物质转化为能源的过程具有重要的好处，预计未来几年将会出现一些进一步的创新。

• 技术改进

垃圾发电技术将继续进步，以提高效率和产量。优化热解、气化、厌氧消化等过程可以更好地利用废物中蕴含的能量。改进的设计可以从废料中提取更多可用的电力和燃料。

• 综合生物精炼厂

专用生物精炼厂将使用各种转化技术在一个地点处理多种废物流。经过优化，可最大限度地提高能源产量，它们可以利用食物垃圾、塑料、脂肪、污泥和其他废弃材料来产生电力、生物燃料、热量和各种能源产品。

• 支持政策

政府的激励措施和废物管理法规必须更好地促​​进基于废物的能源系统。政策可以刺激基础设施发展并克服当前围绕垃圾发电的经济抑制因素。其中包括在清洁能源标准和气候变化减缓计划中认识到废物的可再生能源潜力。

最后的思考

总而言之，生物质作为未来可再生能源的支柱具有广阔的潜力。如果能够建立技术、基础设施、经济、政策和环境保护措施来更有效地利用处置，那么它就可以支持地球对资源的可持续和明智利用的追求。

开发垃圾发电系统仍然是一个持续的过程，但环境和经济效益推动了该领域的进步。通过利用废弃生物质可持续发电，世界各国可能会更加接近能源独立和安全，同时减少对气候的影响。

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• Sumber: https://usgreentechnology.com/future-of-waste-transforming-biomass-into-energy/