城市水果市场沼气发电的可行性研究
  作者:刘晓平 白…    来源:众智文化论文网     查看:301次 字体:
    摘 要:阐述了我国能源匮乏的现状和对城市水果市场腐败果品发电的原理和前景探究。提倡大力发展生物质能,变废为宝,促进资源的可持续发展,造福于人。
  关键词:能源;水果;沼气;发电;新能源
  能源问题已经受到了全世界的普遍关注,各种由于能源短缺而造成的问题日益突出,使得人们不得不重新审视,所以新能源的开发利用,以及旧能源的的合理使用逐渐地进入到了人们视野当中。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,它们对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源匮乏的问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。而沼气发电作为一项新技术、新能源的开发也逐渐形成规模,并在国内进行了广泛的应用。
  1 我国能源问题
  作为世界上最大的发展中国家,目前我国能源生产量仅次于美国和俄罗斯,居世界第三位;基本能源消费占世界总消费量的10.4%,仅次于美国,居世界第二位,可见我国已经成为一个能源生产和消费大国。但在我国的能源发展过程中却存在着一个非常严重的问题,那就是人均能源资源占有量过低。
  我国正处于一个经济高速发展的时期,经济的发展对能源需求不言而喻。从我国的能源结构来看,超过90%的能源供给是依靠煤炭等化石燃料。众所周知,大部分化石燃料的燃烧将产生一系列的污染物,不仅污染环境,而且在能源的消耗方面也极为可怖,久而久之,我们将会失去这些不可再生的宝贵资源,不利于资源的可持续发展。所以,加快能源研究步伐、开发新能源,对我国来说已经是一项日益严峻的课题,寻找和开发利用清洁高效可再生能源,不仅是解决未来能源问题的重要手段,更是为自己和子孙后代造福。
  2 城市水果市场现状
  夏天是个瓜果成熟的季节,针对人们的需求,果品市场也同样囤积了大量的新鲜水果,果味飘香。可问题也同样随之而来,在果品批发市场,由于天气炎热,水果腐烂的现象特别普遍,不少商家其直接扔在市场内,腐烂后的水果伴随着垃圾散发出阵阵酸臭气味,让人无法忍受。
  其实,腐烂的水果也是一种潜在的资源,利用后的前景也极为广阔。我国人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半,能源资源相对匮乏。能源的节约利用对我国经济持续发展起着举足轻重的作用。
  在水果市场中,腐烂的水果可以作为发电的原料,从水果中提取的液体可以用来产生沼气,继而用沼气发电。沼气发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术,它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上,并装有综合发电装置,以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点,是一种分布广泛且价廉的分布式能源。沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广。
  对于城市水果市场来说,这里有着丰富的生物质资源——腐烂的水果,如果能够因地制宜地发展小型沼气电站,则可取长补短就地供电。而且其发电量也随沼气产生量的变化灵活调整,可以使沼气得到充分利用。
  可以预想,城市水果市场自行发电项目实施后,市场内普遍存在的腐烂水果的现象将不复存在,空气中也同样没有了异味,维护了市场环境,同时,变废为宝,使用腐烂水果进行沼气发电,还可以供应市场内部及周边区域用电,节约并利用新能源,意义巨大。
  3 腐烂水果发电原理
  腐烂水果可以用来发电,是因为其内含有大量的有机物。水果当中的有机物经过微生物厌氧菌分解发酵,大致可以分为液化、酸化、产甲烷三个阶段:
  3.1 在液化阶段,厌氧菌种利用胞外酶对垃圾有机物进行酶解,使固态物变成可溶于水的物质。
  3.2 在产酸阶段,则依靠产酸菌将上述可溶物生成酸性中间物。
  3.3 产甲烷阶段,最后由甲烷菌利用酸性中间物、以及物料中的其他碳类化合物转化为甲烷,即我们经常所说的沼气,从而实现沼气发电。
  沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。城市水果市场中的腐烂水果经厌氧发酵处理后产生的沼气,驱动沼气发电机组发电,并可充分将发电机组的余热用于沼气生产。沼气发电技术本身提供的是清洁能源,不仅解决了沼气工程中的环境问题,同时又消耗了大量废弃物(腐烂水果),减少了温室气体的排放,而且变废为宝,产生了大量的热能和电能,符合能源再循环利用的环保理念,同时也带来巨大的经济效益,切实可行。
  4 应用前景
  新能源和可再生能源主要是指水能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、燃料电池和生物液体燃料等可持续使用或可显著提高能源效率的能源,资源丰富,分布广泛,属于低碳或非碳能源,既不存在资源枯竭问题,又不会对环境构成严重威胁,是实现可持续发展战略的重要组成部分。新能源与可再生能源开发利用技术是高新技术在能源领域最重要的应用。
  而我们提到的利用腐烂水果产生沼气进而发电的项目就属于新能源当中的生物质能。生物质能是指太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,在各种可再生能源中,生物质能是独特的,是一种唯一可再生的碳源。而且专家称,生物质能是仅次于煤炭,石油,天然气的第四大能源。
  近年来,我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视,国家科技部已连续几个五年计划将生物质能技术的应用研究列为重点项目,进行了生物质能利用新技术的研究与开发,使我国的生物质转换技术得到了快速的发展,同时也使这项技术日趋成熟。
  在城市水果市场,每天都有大量的果品腐败,但正是这些在市场中普遍存在的东西却贮存着大量的有机质,为生物质能的提供了广阔的来源,因此,如果我们能够充分合理的利用现有的条件,将腐败水果整合起来用于发电,那将为水果市场这一局部范围带来巨大的能源效应,将是一件非常有意义的事情!当然,这也需要我们积极争取政府在水果市场果品经营中的扶持和监管作用,加大资金投入,美化市场环境,同时也可以提高市场自身的经营和竞争能力,一举多得。
  在国外,腐烂水果发电已经应用于实践当中,由印尼嘎加玛达大学与瑞典国际发展局合作研发的科研项目,他们在日惹最大的水果市场--戈玛利巴市场设立了发电厂房,以供应市场的电力需求,并取得了不错的成效。
  结束语
  利用城市水果市场的腐败果品发电是一项节能环保的工程,但基于腐烂水果发电的开发与利用一次性投入较大,社会和环境效益显著,直接经济效益较低,所以现在还不具备与常规能源竞争的能力,因此工程应由政府、地方和企业共同出资建立。我国虽然在有关法律和政策中规定了支持开发新能源和可再生能源的原则内容,但由于其实际操作性差、执行能力不足等因素的存在,城市水果市场利用腐败果品发电工程的投入和发展能否长期坚持,还是一个有待解决的实际问题。
  参考文献
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