作为能源的生物质：资源、系统和应用 [Biomass as Energy Source：Resources，Systems and Applications] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[瑞典] 埃里克·达尔基斯特（Erik Dahlquist） 编，张文，张晓然 等 译

图书标签:

• 生物质能
• 可再生能源
• 能源资源
• 生物质转化
• 能源系统
• 生物质利用
• 环境工程
• 可持续发展
• 能源技术
• 生物燃料

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111591719

版次：1

商品编码：12342620

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 新能源开发与利用丛书

外文名称：Biomass as Energy Source：Resources，Systems and Applications

开本：16开

出版时间：2018-03-01

用

内容简介

　　《作为能源的生物质：资源、系统和应用》讨论了可用的生物质资源以及有效的能源利用等方面的内容。有效利用能源的一种方式是在生物精炼厂中使用废弃的生物质或纤维素材料，其中的纤维和纤维产品的生产与人们日常生活中所需的大多数化学品的生产相结合。这些产品包括衣服、肥皂、香水、药品等。传统的纸浆和纸张应用、车辆用生物燃料，甚至航空燃料以及热力和电力生产都包括在内。生物质的问题不在于它的可用性，而在于如何在不损害长期生产力的情况下高效地利用资源。
　　《作为能源的生物质：资源、系统和应用》的独特之处在于它涵盖了全球几乎所有类型的资源。来自世界各地的许多研究人员从不同的视角对此进行了探讨。
　　《作为能源的生物质：资源、系统和应用》将为可再生能源，尤其是生物质能相关专业人士、工程师、研究人员、高校学生提供启发。

作者简介

　　埃里克·达尔基斯特（Erik Dahlquist），现在是瑞典斯特罗斯市梅拉达伦大学（MDU）能源科技教授。他的研究领域是生物质利用和过程效率提升。2003年他成为SIMS董事会成员。2009年成为Eurosim董事会副委员。从2007年开始他是E1sevier出版社能源应用期刊编委会成员。自从2011年开始，他就是瑞典皇家工程院（IVA）成员。他有21项不同专利，并发表了约170篇相关期刊或会议科技论文。

内页插图

目录

译者序
原书序
原书前言
关于主编
绪论

第1部分 生物质资源
第1章 导论及背景介绍：全球生物质资源——生物质的种类、数量及可获取性。农业、林业、能源作物及有机废弃物中的生物质
1．1 铁一般的事实
1．2 主要作为食物的农作物
1．2．1 大豆
1．2．2 大米
1．2．3 小麦（小麦属植物类）
1．2．4 玉米（玉蜀黍）和木薯
1．2．5 大麦、黑麦和燕麦
1．2．6 可榨油的农作物
1．2．7 甘蔗
1．3 能源作物
1．3．1 柳枝稷
1．3．2 大株皇草
1．3．3 小黑杨
1．3．4 其他被提议的农作物
1．3．5 阔恩
1．4 动物类生物质和海藻
1．4．1 动物类食物
1．4．2 水藻
1．5 区域总览
1．5．1 欧盟27国——总体的能量平衡
1．5．2 中国——今天的中国和2050年的中国
1．5．3 印度
1．5．4 美国
1．5．5 巴西
1．5．6 撒哈拉沙漠以南的非洲
1．6 其他地区
1．7 全球视角
1．8 讨论议题
参考文献
第2章 生物质的化学成分
2．1 简介
2．1．1 崭新的生物炭时代
2．1．2 生物质用于能源转换的潜力
2．2 生物质主要成分
2．2．1 生物质中的水
2．2．2 干物质含量
2．3 有机物
2．3．1 纤维素
2．3．2 半纤维素
2．3．3 木质素
2．3．4 萃取物
2．3．5 糖
2．3．6 淀粉
2．3．7 蛋白质
2．4 无机物
2．5 能量含量
2．6 化合物和生物质加工
2．6．1 干燥
2．6．2 湿处理
2．6．3 健康方面
2．6．4 散装运输
2．6．5 生物质的热处理
2．7 结论
2．8 讨论议题
参考文献
第3章 使用仪器表征生物质——森林残留物和作物残留物的测量
第4章 巴西的生物质能源——从传统到现代化的系统
第5章 不同生境中的生物质——广泛的来源
第6章 作为生物质资源的有机废弃物

第2部分 利用生物质的系统——系统优化
第7章 复杂应用中的生物质系统：生物炼制产热、电能和化工产品
第8章 使用木材生产特种纤维素纤维、木质素磺酸盐、香草醛、生物乙醇和沼气的生物精炼厂——以萨尔普斯堡鲍利葛为例
第9章 利用农作物生产乙醇、沼气和化学品的生物精炼厂——中国河南省南阳市在天冠循环经济模式下的生物乙醇产业的大规模示范
第10章 生物能源多联产，制浆造纸厂和发电厂相关的碳捕获和存储
第11章 替代燃料和绿色航空
第12章 制浆和造纸业——未来发展趋势
第13章 生物精炼厂利用废弃物——通过微生物利用生物质生产能源和化学品
第14章 关于使用生物质能源系统的未来的总结和观点

参考文献

前言/序言

　　本书的目的是概述“生物质资源”这个领域。自从人类成为“智人”以后，生物质就一直被当作能源使用，而且被认为是我们拥有的最重要的能源。生物质给我们提供热，让我们能烹饪。当前，生物质还通过在热电厂转化给我们提供电力。它也是建筑结构材料。随着矿物燃料时代结束，它将再次成为许多化学制品和纺织品等生产的主要材料。总之，它是我们生活中最重要的材料。因此，洞悉我们现在现实中到底拥有什么资源以及预测未来发展可能性是非常重要的。生物质能持续吗？它能满足我们所有需求吗？全球分布平衡吗？
　　本书涵盖了生物质的许多方面，希望我们能为读者提供满意的概述，也希望能激起读者继续探索这方面内容的兴趣。我们希望本书既能满足那些熟悉该领域但又想拓宽眼界的学者的需要，又能引起那些想总览该领域的不同水平读者的兴趣。本书对致力于法律和政治议题的人士很重要，对那些想挖掘该领域以做出更好决议的政治家也很重要。任何对大自然感兴趣的人都可阅读本书。
　　关于生物精炼的章节介绍了未来工业，如其中描述的工厂决定了未来矿物燃料变得稀缺时我们要采取的办法。这个情况可能比那些政治家声称的矿物燃料永远都不会短缺要来得快。当替代品变得平常起来时，那么使用替代品就比使用焦油或其他复杂产品要经济得多。但要注意现阶段这些产品不但昂贵，还会引起环境问题，这也受到受影响地区人们的强烈反对。
　　本书使用SI单位作为标准。SI单位有不同形式。SI单位中一般用MJ作能量单位。但是，联合国世界银行也使用kWh、MWh、TWh和toe作为能量单位。1toe相当于约10MWh。一般用MW表示电功率。中国使用t.c.e（吨煤当量）表示能量单位，本书某些地方使用这个单位来表示中国能量相关数据。关于面积hm2和km2被用于不同作物产量相关的计算。m3和L被用于体积。kg和t也被使用。有时我们也会使用其他单位，如Pg相当于1015g，TJ相当于1012J。
　　总之，希望你们能够享受阅读。

作为能源的生物质：资源、系统和应用 生物质，作为地球上最古老、最丰富的可再生能源之一，正日益成为全球能源转型和可持续发展战略的关键组成部分。从古老的薪柴燃烧到现代的生物燃料和生物能源发电，人类利用生物质的智慧贯穿了文明的始终，并且随着科技的进步，其应用潜力正在被不断挖掘和拓展。本书《作为能源的生物质：资源、系统和应用》深入探讨了生物质在作为能源方面的多重维度，为理解、评估和有效利用这一宝贵资源提供了全面的视角。 第一部分：生物质的组成与来源 本书首先详细阐述了生物质的构成要素及其多样化的来源。生物质是指所有来源于植物、动物和微生物的有机物质，包括但不限于： 农业残留物： 农作物秸秆（如玉米秸秆、稻草）、麦秆、果壳、种子壳、糖蜜等。这些是农业生产过程中产生的副产品，如果得到有效利用，不仅可以产生能源，还能减少废弃物处理的压力。 林业残留物： 树木的枝丫、树皮、锯末、刨花、枯死木材以及森林管理产生的废弃物。可持续的林业实践为生物质能源提供了稳定且可再生的来源。 能源作物： 专门为能源生产而种植的作物，如甜高粱、柳枝稷、麻疯树、甘蔗、甜菜等。这些作物具有生长周期短、生物量高、适应性强等特点，是重要的生物质原料。 城市有机废弃物： 城市生活垃圾中的厨余垃圾、绿化垃圾以及污水处理厂的污泥。这些废弃物若能通过适当的处理转化为能源，将极大地缓解城市环境压力。 畜禽粪便： 养殖业产生的粪便，富含养分，经过厌氧消化等处理后可产生沼气，同时也能制备成有机肥料。 水生生物质： 藻类、水生植物等，在特定的环境下具有快速生长的潜力，被认为是未来重要的生物质能源候选者。 本书将逐一分析这些不同来源的生物质在物理、化学成分上的差异，例如纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂等，并探讨这些成分如何影响其作为能源的转化效率和适用技术。 第二部分：生物质能源转化系统 理解了生物质的来源，本书进而深入解析了将生物质转化为可用能源的各种技术和系统。这些转化过程通常可以分为热化学转化、生物化学转化和物理化学转化三大类： 热化学转化： 燃烧（Combustion）： 这是最直接、最古老的生物质能源利用方式。通过在充足的氧气条件下加热生物质，将其转化为热能，可用于供暖、发电或驱动蒸汽轮机。本书将详细介绍不同类型的生物质燃烧炉（如固定炉床燃烧器、流化床燃烧器）及其效率、排放控制技术。 气化（Gasification）： 在有限的氧气或蒸汽条件下，将生物质加热产生合成气（Syngas），主要成分为氢气（H2）、一氧化碳（CO）和少量甲烷（CH4）。合成气可以作为燃料直接燃烧，或用于生产化学品、合成燃料（如甲醇、二甲醚）或发电。本书将探讨不同气化工艺（如固定床气化、流化床气化、等离子气化）的优缺点及应用范围。 热解（Pyrolysis）： 在无氧或缺氧条件下，将生物质加热分解，产生生物油（Bio-oil）、生物炭（Biochar）和合成气。生物油是一种液态燃料，可以通过进一步精炼转化为交通燃料；生物炭则是一种重要的土壤改良剂，并具有碳封存的潜力。本书将分析不同热解方式（如快速热解、慢速热解）及其产物分布。 生物化学转化： 厌氧消化（Anaerobic Digestion）： 在无氧环境下，微生物将有机物分解为沼气（Biogas），主要成分为甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。沼气可用于供暖、发电或提纯为生物甲烷（Biomethane）作为天然气替代品。本书将详细介绍厌氧消化工艺、微生物学原理以及沼气净化和利用技术。 发酵（Fermentation）： 利用微生物将糖类或淀粉转化为乙醇（Ethanol）或丁醇（Butanol）等生物酒精。乙醇是重要的交通燃料添加剂，可以与汽油混合使用。本书将讨论不同发酵底物、菌种选择以及发酵后处理工艺。 物理化学转化： 酯交换（Transesterification）： 利用植物油脂或动物脂肪与醇（如甲醇、乙醇）反应，生成脂肪酸甲酯（FAMEs）或乙酯（FAEEs），即生物柴油（Biodiesel）。生物柴油是一种重要的柴油替代品，可用于柴油发动机。本书将深入探讨生物柴油的生产工艺、催化剂选择以及产品质量标准。 本书将详细解析这些转化系统的基本原理、工艺流程、技术成熟度、经济性以及环境影响，并对不同系统的适用性进行比较分析。 第三部分：生物质能源的应用领域 本书的第三部分聚焦于生物质能源在现实世界中的具体应用，展示了其在各个领域的价值： 交通运输领域： 生物乙醇和生物柴油是目前最成熟的生物质交通燃料，本书将探讨它们的生产、掺混使用以及对交通排放的影响。此外，还可能涉及其他生物质基交通燃料，如生物甲烷、生物航空燃料等。 发电和供热： 利用生物质燃烧、气化或厌氧消化产生的热能或电力，实现能源供应的本地化和可持续化。本书将分析生物质发电厂的类型、设计和运行，以及其在电网中的作用。 工业应用： 生物质可以作为工业生产过程中的燃料或原材料，例如在水泥行业、造纸行业等。生物质气化产生的合成气还可以作为化工原料，生产合成氨、合成甲醇等。 烹饪和生活用能： 尤其在发展中国家，薪柴和农作物秸秆仍然是重要的烹饪和取暖能源。本书将探讨更清洁、高效的生物质炉灶技术。 生物质组合能源系统： 探讨如何将生物质能源与其他可再生能源（如太阳能、风能）相结合，构建更稳定、可靠的能源供应系统。 第四部分：生物质能源的可持续性与挑战 本书也同样关注生物质能源发展过程中面临的可持续性问题和挑战： 土地利用和粮食安全： 强调负责任的生物质生产，避免与粮食作物争夺土地，以及对生物多样性的影响。 环境影响： 评估生物质能源的生命周期环境影响，包括温室气体排放、空气污染、水资源消耗等。 经济可行性： 分析生物质能源生产的成本效益，探讨政策支持、市场机制等对推广应用的影响。 技术瓶颈与研发方向： 指出当前生物质能源技术存在的不足，以及未来需要重点攻关的研究方向，例如提高转化效率、降低成本、开发新型生物质转化技术等。 政策与市场： 探讨政府政策、国际合作、市场化机制在推动生物质能源发展中的作用。 通过对生物质能源的全面审视，《作为能源的生物质：资源、系统和应用》旨在为读者提供一个清晰、深入的认识框架，帮助政策制定者、研究人员、工程师以及所有关心可持续能源未来的个体，更好地理解生物质的潜力和价值，并为其高效、可持续的利用提供科学指导和决策依据。这本书是探索绿色能源未来的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，作为能源的生物质：资源、系统和应用，让我对它所能提供的深度和广度充满了好奇。我尤其希望能在这本书中找到关于“资源”的详细阐述，了解不同类型的生物质，比如农作物秸秆、林木废料、能源作物，甚至生活有机垃圾，它们的化学特性、能量密度以及潜在的开发价值。我更希望它能探讨这些资源的“可持续性”问题，我们如何才能在开发利用的同时，避免对环境造成负面影响，并确保其长期可用性。至于“系统”，我期待它能详尽地介绍生物质能源的转化和利用技术，例如生物化学转化（发酵）、热化学转化（气化、燃烧）等，并对这些技术的原理、效率、成本以及优缺点进行深入的分析和比较。

评分☆☆☆☆☆

在当下，气候变化和能源安全是全球共同关注的焦点。我一直认为，解决这些问题的答案，很大程度上隐藏在对现有资源的更有效利用和对可再生能源的深度开发之中。生物质能源，作为一种潜在的碳中性或近乎碳中性的能源形式，其重要性不言而喻。我购买这本书，正是希望能深入了解生物质在这一宏大议题中所扮演的角色。它是否会详细分析生物质能源在减少温室气体排放、提高能源独立性，以及促进农村经济发展方面的贡献？我特别希望能看到书中关于“应用”部分的详细阐述，这部分是我最期待的。生物质能源不仅仅是理论上的概念，它如何在实际生活中得到应用？例如，生物燃料在交通领域的应用，生物质发电在电力系统中的角色，以及生物质供暖在建筑行业的普及。我希望书中能提供具体的案例研究，展示不同规模、不同类型生物质能源项目的成功经验和挑战。了解这些真实的“应用”案例，能让我更直观地感受到生物质能源的潜力，并对其未来的发展趋势有更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的购买，源于我对可再生能源未来发展的强烈好奇心。尤其是生物质能源，它似乎是一种既古老又新兴的能源形式，蕴藏着巨大的潜力。我希望能在这本书中找到对“资源”的全面梳理，了解不同类型的生物质，比如农业废弃物、林业剩余物、能源作物，甚至是城市有机垃圾，它们各自的特点、产量以及获取的难易程度。我更希望它能深入探讨这些资源的“可持续性”，以及如何才能在利用它们的同时，保护我们的自然环境。对于“系统”部分，我充满了探索的欲望。我希望这本书能够详细介绍生物质能源转化和利用的各种技术，例如生物质气化、液化、发酵、燃烧等，并分析它们在不同场景下的适用性、效率以及成本。我期待书中能有详细的图表和数据，帮助我理解这些复杂的“系统”是如何运作的。

评分☆☆☆☆☆

吸引我购买这本书的，是它标题中“应用”二字所蕴含的实践意义。我希望这本书不仅仅停留在理论的层面，而是能深入探讨生物质能源在现实世界中的具体落地情况。它是否会提供大量的案例研究，展示生物质能源在不同行业和领域的成功应用？我期待看到生物燃料在交通运输中的角色，生物质发电在满足电力需求方面的贡献，以及生物质供热在建筑节能中的作用。了解这些真实的“应用”，能让我更直观地感受到生物质能源的价值，并对其未来的发展趋势有一个更清晰的认识。我希望通过阅读这本书，能够看到生物质能源如何从实验室走向市场，如何为我们提供更清洁、更可持续的能源解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期望，是它能成为我深入理解生物质能源领域的一个重要基石。我希望它不仅仅是一本技术手册，而是一本能够引导我思考的“指南”。我希望能通过阅读这本书，了解生物质作为能源的“资源”究竟有多么丰富，以及这些资源的分布情况，它们是否是可持续的，我们如何才能高效地利用它们，而又不破坏生态环境？我同样对“系统”的阐述抱有极高的期待。我希望它能为我描绘出一幅完整的生物质能源转化和利用的蓝图，从最初的生物质采集，到各种转化技术（例如生物发酵、热化学转化等）的具体工艺流程，再到最终的能源输出和储存。我希望这本书能够清晰地解释不同技术之间的联系与区别，并分析它们的经济性和环境效益。对我而言，理解这些“系统”的运作原理，是真正把握生物质能源价值的关键。

评分☆☆☆☆☆

从书名来看，作为能源的生物质：资源、系统和应用，这本书似乎全面覆盖了生物质能源的各个维度。我对此充满期待，希望它能为我提供一个系统而深入的认知框架。关于“资源”，我希望能了解生物质的来源有多么广泛，无论是农业、林业还是城市废弃物，它们是否蕴藏着巨大的能量潜力？我更关心这些资源的“可持续性”问题，我们如何才能在满足能源需求的同时，保护好我们的自然生态？对于“系统”，我期待书中能详细解释生物质能源的生产和利用过程，包括各种转化技术，如生物发酵、热化学转化（气化、燃烧）等，它们的原理、优缺点以及经济可行性。我希望能够看到不同技术之间的比较分析，以及它们在不同应用场景下的最佳实践。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书，很大程度上是因为我对“应用”这个词的浓厚兴趣。我希望它能超越理论的探讨，将生物质能源的潜力转化为现实的解决方案。这本书是否会详细介绍生物质能源在各个领域的实际应用案例？例如，生物燃料在交通运输业的贡献，生物质发电在电力供应中的作用，以及生物质供暖在建筑领域的推广。我期待书中能提供具体的案例研究，分析这些应用项目是如何成功的，它们面临着哪些挑战，以及它们对当地经济和环境产生了怎样的影响。我希望通过了解这些真实的“应用”，能够更直观地认识到生物质能源的价值，并对其未来的发展前景有一个更清晰的判断。这本书就像一个窗口，我希望能通过它，窥见生物质能源在现实世界中的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我之所以选择这本书，是因为我对生物质能源所能提供的“应用”场景充满探索的欲望。我希望能在这本书中找到大量实际的案例，了解生物质能源如何在交通、电力、供暖等领域得到应用，以及这些应用项目是如何克服挑战、实现可持续发展的。我期待书中能够提供详细的分析，探讨生物质能源在减缓气候变化、提高能源安全以及促进农村经济发展方面的实际贡献。对我而言，理解这些“应用”不仅是学习知识，更是对未来能源发展方向的思考和展望。这本书就像一个信息宝库，我希望能从中挖掘出关于生物质能源如何改变我们生活和世界的宝贵洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计我一直很喜欢，那种深邃的绿色和金色的字体搭配，仿佛预示着这本书蕴含着与大地连接的古老智慧，以及能源领域的新兴希望。我购买它的时候，正是对可再生能源，尤其是那些来源于自然，却又常常被我们忽视的生物质能源产生浓厚兴趣的时期。当时，我脑海中充斥着各种零散的认知：秸秆可以发电，木材可以燃烧，甚至还有一些关于生物燃料的故事。但这些零散的碎片，始终无法在我心中形成一幅清晰的图景。我渴望找到一本能够系统性地梳理这些知识的书，一本能够告诉我，生物质能源究竟是什么，它从哪里来，又将走向何方，以及它在现代社会中究竟扮演着怎样一个不可或缺的角色。我对这本书的期待，不仅仅是对科学知识的渴求，更是一种对可持续发展未来的探索。我希望通过阅读这本书，能够理解生物质能源的潜力和局限性，能够洞察其在不同国家和地区的应用现状，以及那些正在进行的、令人振奋的创新研究。这本书就像一个等待被揭开的宝藏，我迫不及待地想去探索它所蕴藏的关于自然、技术与未来的信息。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够将日常生活中看似平凡的物质转化为有价值能源的科学原理感到着迷。生物质，作为一种广泛存在于地球上的有机物，本身就充满了神秘感。我们每天产生的农业废弃物、林业副产品，甚至城市中的有机垃圾，它们究竟蕴含着怎样的能量？这本书的标题，作为能源的生物质：资源、系统和应用，准确地击中了我的痛点。我迫切地想知道，这些“废弃物”是如何被收集、处理，并最终转化为我们可以使用的能源的。这本书会不会深入探讨不同的生物质资源，比如木质纤维素、农业残留物、藻类，甚至粪便，它们的化学成分、能量密度，以及它们在能源转化过程中的独特性？我同样对“系统”这个词充满好奇，它是否意味着本书会详细介绍生物质能源生产和利用的整个价值链，从原料的获取、生物化学或热化学的转化过程，到最终的能源储存和分配？我希望它能详细阐述各种转化技术，例如发酵、气化、燃烧、生物裂解等，并解释它们各自的优缺点，以及适用范围。对我而言，理解这些“系统”的运作机制，是掌握生物质能源的关键。