Biomass and Alternate Fuel Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mcgowan, Thomas

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2009-4

价格:723.00元

装帧:

isbn号码:9780470410288

丛书系列:

图书标签:

• Biomass
• Alternate Fuels
• Renewable Energy
• Bioenergy
• Sustainable Energy
• Energy Systems
• Fuel Technology
• Biofuels
• Waste to Energy
• Energy Conversion

《绿色能源的黎明：从农作物废料到可持续动力》 在当今世界，能源的需求正以前所未有的速度增长，而传统化石燃料的枯竭和环境污染问题也日益严峻，迫使我们必须寻找更清洁、更可持续的替代能源。在这场关乎人类未来的能源革命中，生物质能作为一种可再生、环境友好的能源，正扮演着越来越重要的角色。本书《绿色能源的黎明：从农作物废料到可持续动力》将带领读者深入探索生物质能的广阔天地，揭示其作为替代燃料的巨大潜力，以及如何在不同系统中高效地利用生物质，点亮绿色能源的未来。 本书并非仅仅停留在理论层面，而是以一种贴近实际应用的方式，系统地阐述了生物质能的获取、转化和应用。我们首先将从生物质的源头说起。生物质，顾名思义，是来源于生物体的有机物质，其形式多样，包括农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便、城市有机垃圾，甚至是藻类和微生物。本书将详细介绍这些生物质资源的分类、特点、分布以及收集和预处理的关键技术。例如，对于农作物秸秆，我们将探讨不同种类秸秆的纤维素、半纤维素和木质素含量差异，以及它们对后续转化过程的影响。对于林业废弃物，我们将分析枝丫、树皮、锯末等不同组分的化学成分，并评估其作为能源原料的适宜性。此外，本书还将关注新兴的生物质资源，如能源作物和藻类，分析它们的生长特性、产油潜力以及大规模生产的可行性。 在了解了生物质资源的特性后，本书将重点转向生物质的转化技术。生物质转化为可用能源的形式多种多样，每种技术都有其独特的优势和适用范围。我们将深入剖析这些关键的转化路径，包括： 热化学转化： 这是最古老也最直接的生物质利用方式。本书将详细介绍燃烧、气化和热解等技术。 燃烧： 读者将了解不同燃烧炉的设计原理、效率优化以及烟气净化技术，以实现对生物质的清洁高效燃烧，产生热量或电力。我们将讨论炉膛设计、燃料预处理（如干燥、造粒）对燃烧效率的影响，以及燃烧产物的排放控制。 气化： 气化是将生物质在缺氧或贫氧条件下转化为可燃性气体（如合成气）的过程。本书将深入探讨不同气化工艺（如固定床气化、流化床气化、旋转窑气化）的原理、操作参数以及产气质量。读者将了解合成气成分（CO、H2、CH4等）的调控，以及如何将合成气进一步用于发电、生产化学品或液态燃料。 热解： 热解是在无氧条件下加热生物质，使其分解产生固体（炭）、液体（生物油）和气体（可燃气）的工艺。本书将详细分析不同热解方式（如快热解、慢速热解、中速热解）对产物分布的影响。读者将学习如何优化热解参数以最大化生物油的产量和质量，以及生物油的后续升级和应用，例如作为替代柴油燃料或生产生物基化学品。 生物化学转化： 这类技术利用微生物或酶的生物活性将生物质转化为燃料或化学品。 厌氧消化（Anaerobic Digestion, AD）： 厌氧消化是将有机物在无氧条件下通过微生物分解为沼气（主要成分为甲烷和二氧化碳）的过程。本书将详细介绍厌氧消化的工艺流程，包括原料预处理、发酵罐设计、微生物菌种选择以及工艺优化。读者将了解如何通过控制温度、pH值、停留时间和进料策略来提高沼气产量和甲烷含量，以及沼气的净化和利用途径，如发电、供暖或提纯为生物天然气。 发酵（Fermentation）： 发酵是将糖类物质转化为乙醇（生物乙醇）或其他有机溶剂的过程。本书将重点关注以淀粉、糖蜜或纤维素为原料的生物乙醇生产。读者将了解酶解技术（特别是纤维素酶解）的关键作用，以及不同酵母菌种的代谢特性。本书还将讨论发酵过程中的产物分离和提纯技术，以及生物乙醇在交通运输领域的应用潜力。 生物氢生产： 除了生物乙醇，生物质还可以通过生物发酵或生物光解等方式生产氢气。本书将介绍生物制氢的各种途径，包括暗发酵、光发酵和微生物电解池等技术，并分析其在未来能源系统中的地位。 化学转化： 这类技术利用化学反应将生物质转化为高附加值的燃料和化学品。 酯交换（Transesterification）： 酯交换是生产生物柴油的主要方法，即将植物油或动物脂肪与醇（如甲醇或乙醇）在催化剂作用下反应生成脂肪酸甲酯（生物柴油）和甘油。本书将详细讲解不同催化剂（均相催化剂和非均相催化剂）的性能，以及反应条件对生物柴油收率和质量的影响。读者将了解生物柴油的物理化学性质，以及其作为柴油替代品或掺混燃料的应用。 加氢处理（Hydrotreating）和加氢裂化（Hydrocracking）： 这些是生物油（热解产生的液体燃料）升级的关键技术，通过引入氢气和催化剂，去除生物油中的氧、氮、硫等杂质，并将其转化为高品质的烃类燃料。本书将深入探讨这些过程的反应机理、催化剂选择以及操作条件对产品分布的影响。 除了上述核心的转化技术，本书还将专题讨论生物质在各种能源系统中的集成与应用。 生物质发电与热电联产： 读者将了解如何将生物质燃烧或气化产生的能量用于发电，以及如何通过热电联产（CHP）系统实现能源的综合利用，提高整体效率。本书将分析不同规模的生物质发电厂的设计考虑，包括燃料供应、燃烧炉类型、汽轮机选型以及电网连接。 生物燃料在交通运输领域的应用： 本书将深入探讨生物乙醇和生物柴油在汽车、飞机和船舶等交通工具中的应用，包括其作为纯燃料或掺混燃料的性能、发动机兼容性以及相关的政策法规。我们将讨论生物燃料对减少温室气体排放、提高能源安全的重要性。 生物质与化学品生产： 除了能源，生物质也是生产各种生物基化学品的宝贵原料。本书将介绍如何利用生物质生产平台化合物（如糠醛、羟甲基糠醛、乳酸），以及进一步转化为塑料、溶剂、表面活性剂等高附加值产品。 生物质能源系统的经济性与可持续性评估： 能源系统的选择不仅要考虑技术可行性，更要关注其经济效益和环境可持续性。本书将运用生命周期评估（LCA）等方法，对不同的生物质能源系统进行全面的经济性和可持续性分析。读者将了解投资回报、运营成本、碳足迹、土地利用变化以及社会影响等关键因素，为决策提供科学依据。 政策、市场与未来展望： 本书还将探讨支持生物质能源发展的政策法规、市场机制以及面临的挑战。我们将分析不同国家和地区在生物质能源推广方面的经验，并展望生物质能源在未来全球能源结构中的地位和发展趋势，例如与碳捕获、利用与封存（CCUS）技术的结合，以及智能化生物质供应链的管理。 《绿色能源的黎明：从农作物废料到可持续动力》旨在为科研人员、工程师、政策制定者、投资者以及对可再生能源感兴趣的广大读者提供一本全面、深入且实用的参考书籍。我们希望通过本书的解读，能够激发更多人对生物质能的关注和投入，共同推动绿色能源的发展，为建设一个更加清洁、可持续的地球贡献力量。本书的内容将聚焦于技术的创新与应用，强调实际操作中的细节与挑战，并力求以清晰、严谨的语言，将复杂的科学原理和工程实践呈现给读者，使其能够深刻理解生物质能的价值，并为相关领域的研究与实践提供有力的支撑。

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