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南海可燃冰
2007年6月5日,我國海域天然氣水合物(俗稱可燃冰)資源調查獲得重大突破。國土資源部、中國地質調查局相關負責人宣布,6月1日,在我國南海北部成功鑽獲天然氣水合物實物樣品,並經初步預測,其遠景資源量可達上百億噸油當量。這不但為我國未來可替代能源提供了有力的資源保障,而且還可能影響到未來世界能源的利用格局。
南海可燃冰的發現標誌著我國天然氣水合物的調查研究水平一舉步入世界先進行列。發現地南海神狐海域成為世界上第24個采到天然氣水合物實物樣品的地區,是第22個在海底采到天然氣水合物實物樣品的地區,是第12個通過鑽探工程在海底采到水合物實物樣品的地區。我國也因此成為繼美國、日本、印度之後第4個通過國家級研發計劃采到水合物實物樣品的國家,是在南海海域首次獲取天然氣水合物實物樣品的國家。
充滿希望的新能源——生物能源
生物能源又稱綠色能源,是指從生物質得到的能源。它是人類最早利用的能源,也一直是人類賴以生存的重要能源。古人鑽木取火、伐薪燒炭,實際上就是在使用生物能源。
“萬物生長靠太陽”,生物能源是從太陽能轉化而來的,隻要太陽不熄滅,生物能源就取之不盡。生物能源的轉化過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質,生物能源的使用過程又生成二氧化碳和水,形成一個物質的循環,理論上二氧化碳的淨排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源。利用高技術手段開發生物能源,已成為當今世界發達國家能源戰略的重要部分。
21世紀是生物的世紀,是科學技術飛速發展的新世紀,而可持續發展是當前經濟發展的趨勢所在。麵對化石能源的枯竭和環境的汙染,生物能源的開發利用為經濟的可持續發展帶來了曙光。生物能源作為可再生、汙染極小的能源,具有無可比擬的優越性,必將為21世紀的經濟發展和環境保護注入強大的推動力。
當前,生物能源的主要形式有四種:沼氣、生物製氫、生物柴油和燃料乙醇。
(1)生物能源——沼氣
沼氣是一種可燃氣體,由於這種氣體最早是在沼澤、池塘中發現的,所以人們稱它“沼氣”。我們通常所說的沼氣,並不是天然產生的,而是人工製取的,所以它屬於二次能源。沼氣對於目前我國廣大農村來說,是一種比較理想的家庭燃料。它可以用來煮飯、照明,既方便,又幹淨,還可節約大量柴草。
沼氣多為就地製取、就地使用的能源,不需要遠距離運輸和傳送,減輕了運輸負擔,也減輕了農民的經濟負擔。
沼氣不僅是一種幹淨的能源,而且在工業生產上可作為化工原料使用。沼氣的主要成分是甲烷,這種氣體在高溫下能分解成碳和氫,因此,沼氣可用來製造氫氣和炭黑,並能進一步製造乙炔、合成汽油、酒精、塑料、人造纖維和人造皮革等各種化工產品,用途日益廣泛。
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沼氣的發現與沼氣發酵的發展
沼氣是由意大利物理學家A.沃爾塔於1776年在沼澤地發現的。1916年,俄國人B.Ⅱ.奧梅良斯基分離出第一株甲烷菌,但不是純種。1980年,中國首次分離甲烷八疊球菌成功。目前世界上已分離出的甲烷菌種近20株。
世界上第一個沼氣發生器(又稱自動淨化器)是由法國L.穆拉於1860年將簡易沉澱池改進而成的。1925年在德國、1926年在美國,分別建造了備有加熱設施及集氣裝置的消化池,這是現代大、中型沼氣發生裝置的原型。第二次世界大戰後,沼氣發酵技術曾在西歐一些國家得到發展,但由於廉價的石油大量湧入市場而受到影響。後隨著世界性能源危機的出現,沼氣又重新引起人們重視。1955年新的沼氣發酵工藝流程——高速率厭氧消化工藝產生。它突破了傳統的工藝流程,使單位池容積產氣量(即產氣率)在中溫下由每天1立方米容積產生0.7~1.5立方米沼氣,提高到4~8立方米沼氣,滯留時間由15天或更長的時間縮短到幾天甚至幾個小時。