作為能源的生物質：資源、係統和應用 [Biomass as Energy Source：Resources，Systems and Applications] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[瑞典] 埃裏剋·達爾基斯特（Erik Dahlquist） 編，張文，張曉然 等 譯

圖書標籤:

• 生物質能
• 可再生能源
• 能源資源
• 生物質轉化
• 能源係統
• 生物質利用
• 環境工程
• 可持續發展
• 能源技術
• 生物燃料

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111591719

版次：1

商品編碼：12342620

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 新能源開發與利用叢書

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

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

用

內容簡介

　　《作為能源的生物質：資源、係統和應用》討論瞭可用的生物質資源以及有效的能源利用等方麵的內容。有效利用能源的一種方式是在生物精煉廠中使用廢棄的生物質或縴維素材料，其中的縴維和縴維産品的生産與人們日常生活中所需的大多數化學品的生産相結閤。這些産品包括衣服、肥皂、香水、藥品等。傳統的紙漿和紙張應用、車輛用生物燃料，甚至航空燃料以及熱力和電力生産都包括在內。生物質的問題不在於它的可用性，而在於如何在不損害長期生産力的情況下高效地利用資源。
　　《作為能源的生物質：資源、係統和應用》的獨特之處在於它涵蓋瞭全球幾乎所有類型的資源。來自世界各地的許多研究人員從不同的視角對此進行瞭探討。
　　《作為能源的生物質：資源、係統和應用》將為可再生能源，尤其是生物質能相關專業人士、工程師、研究人員、高校學生提供啓發。

作者簡介

　　埃裏剋·達爾基斯特（Erik Dahlquist），現在是瑞典斯特羅斯市梅拉達倫大學（MDU）能源科技教授。他的研究領域是生物質利用和過程效率提升。2003年他成為SIMS董事會成員。2009年成為Eurosim董事會副委員。從2007年開始他是E1sevier齣版社能源應用期刊編委會成員。自從2011年開始，他就是瑞典皇傢工程院（IVA）成員。他有21項不同專利，並發錶瞭約170篇相關期刊或會議科技論文。

內頁插圖

目錄

譯者序
原書序
原書前言
關於主編
緒論

第1部分 生物質資源
第1章 導論及背景介紹：全球生物質資源——生物質的種類、數量及可獲取性。農業、林業、能源作物及有機廢棄物中的生物質
1．1 鐵一般的事實
1．2 主要作為食物的農作物
1．2．1 大豆
1．2．2 大米
1．2．3 小麥（小麥屬植物類）
1．2．4 玉米（玉蜀黍）和木薯
1．2．5 大麥、黑麥和燕麥
1．2．6 可榨油的農作物
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 小黑楊
1．3．4 其他被提議的農作物
1．3．5 闊恩
1．4 動物類生物質和海藻
1．4．1 動物類食物
1．4．2 水藻
1．5 區域總覽
1．5．1 歐盟27國——總體的能量平衡
1．5．2 中國——今天的中國和2050年的中國
1．5．3 印度
1．5．4 美國
1．5．5 巴西
1．5．6 撒哈拉沙漠以南的非洲
1．6 其他地區
1．7 全球視角
1．8 討論議題
參考文獻
第2章 生物質的化學成分
2．1 簡介
2．1．1 嶄新的生物炭時代
2．1．2 生物質用於能源轉換的潛力
2．2 生物質主要成分
2．2．1 生物質中的水
2．2．2 乾物質含量
2．3 有機物
2．3．1 縴維素
2．3．2 半縴維素
2．3．3 木質素
2．3．4 萃取物
2．3．5 糖
2．3．6 澱粉
2．3．7 蛋白質
2．4 無機物
2．5 能量含量
2．6 化閤物和生物質加工
2．6．1 乾燥
2．6．2 濕處理
2．6．3 健康方麵
2．6．4 散裝運輸
2．6．5 生物質的熱處理
2．7 結論
2．8 討論議題
參考文獻
第3章 使用儀器錶徵生物質——森林殘留物和作物殘留物的測量
第4章 巴西的生物質能源——從傳統到現代化的係統
第5章 不同生境中的生物質——廣泛的來源
第6章 作為生物質資源的有機廢棄物

第2部分 利用生物質的係統——係統優化
第7章 復雜應用中的生物質係統：生物煉製産熱、電能和化工産品
第8章 使用木材生産特種縴維素縴維、木質素磺酸鹽、香草醛、生物乙醇和沼氣的生物精煉廠——以薩爾普斯堡鮑利葛為例
第9章 利用農作物生産乙醇、沼氣和化學品的生物精煉廠——中國河南省南陽市在天冠循環經濟模式下的生物乙醇産業的大規模示範
第10章 生物能源多聯産，製漿造紙廠和發電廠相關的碳捕獲和存儲
第11章 替代燃料和綠色航空
第12章 製漿和造紙業——未來發展趨勢
第13章 生物精煉廠利用廢棄物——通過微生物利用生物質生産能源和化學品
第14章 關於使用生物質能源係統的未來的總結和觀點

參考文獻

前言/序言

　　本書的目的是概述“生物質資源”這個領域。自從人類成為“智人”以後，生物質就一直被當作能源使用，而且被認為是我們擁有的最重要的能源。生物質給我們提供熱，讓我們能烹飪。當前，生物質還通過在熱電廠轉化給我們提供電力。它也是建築結構材料。隨著礦物燃料時代結束，它將再次成為許多化學製品和紡織品等生産的主要材料。總之，它是我們生活中最重要的材料。因此，洞悉我們現在現實中到底擁有什麼資源以及預測未來發展可能性是非常重要的。生物質能持續嗎？它能滿足我們所有需求嗎？全球分布平衡嗎？
　　本書涵蓋瞭生物質的許多方麵，希望我們能為讀者提供滿意的概述，也希望能激起讀者繼續探索這方麵內容的興趣。我們希望本書既能滿足那些熟悉該領域但又想拓寬眼界的學者的需要，又能引起那些想總覽該領域的不同水平讀者的興趣。本書對緻力於法律和政治議題的人士很重要，對那些想挖掘該領域以做齣更好決議的政治傢也很重要。任何對大自然感興趣的人都可閱讀本書。
　　關於生物精煉的章節介紹瞭未來工業，如其中描述的工廠決定瞭未來礦物燃料變得稀缺時我們要采取的辦法。這個情況可能比那些政治傢聲稱的礦物燃料永遠都不會短缺要來得快。當替代品變得平常起來時，那麼使用替代品就比使用焦油或其他復雜産品要經濟得多。但要注意現階段這些産品不但昂貴，還會引起環境問題，這也受到受影響地區人們的強烈反對。
　　本書使用SI單位作為標準。SI單位有不同形式。SI單位中一般用MJ作能量單位。但是，聯閤國世界銀行也使用kWh、MWh、TWh和toe作為能量單位。1toe相當於約10MWh。一般用MW錶示電功率。中國使用t.c.e（噸煤當量）錶示能量單位，本書某些地方使用這個單位來錶示中國能量相關數據。關於麵積hm2和km2被用於不同作物産量相關的計算。m3和L被用於體積。kg和t也被使用。有時我們也會使用其他單位，如Pg相當於1015g，TJ相當於1012J。
　　總之，希望你們能夠享受閱讀。

作為能源的生物質：資源、係統和應用 生物質，作為地球上最古老、最豐富的可再生能源之一，正日益成為全球能源轉型和可持續發展戰略的關鍵組成部分。從古老的薪柴燃燒到現代的生物燃料和生物能源發電，人類利用生物質的智慧貫穿瞭文明的始終，並且隨著科技的進步，其應用潛力正在被不斷挖掘和拓展。本書《作為能源的生物質：資源、係統和應用》深入探討瞭生物質在作為能源方麵的多重維度，為理解、評估和有效利用這一寶貴資源提供瞭全麵的視角。 第一部分：生物質的組成與來源 本書首先詳細闡述瞭生物質的構成要素及其多樣化的來源。生物質是指所有來源於植物、動物和微生物的有機物質，包括但不限於： 農業殘留物： 農作物秸稈（如玉米秸稈、稻草）、麥稈、果殼、種子殼、糖蜜等。這些是農業生産過程中産生的副産品，如果得到有效利用，不僅可以産生能源，還能減少廢棄物處理的壓力。 林業殘留物： 樹木的枝丫、樹皮、鋸末、刨花、枯死木材以及森林管理産生的廢棄物。可持續的林業實踐為生物質能源提供瞭穩定且可再生的來源。 能源作物： 專門為能源生産而種植的作物，如甜高粱、柳枝稷、麻瘋樹、甘蔗、甜菜等。這些作物具有生長周期短、生物量高、適應性強等特點，是重要的生物質原料。 城市有機廢棄物： 城市生活垃圾中的廚餘垃圾、綠化垃圾以及汙水處理廠的汙泥。這些廢棄物若能通過適當的處理轉化為能源，將極大地緩解城市環境壓力。 畜禽糞便： 養殖業産生的糞便，富含養分，經過厭氧消化等處理後可産生沼氣，同時也能製備成有機肥料。 水生生物質： 藻類、水生植物等，在特定的環境下具有快速生長的潛力，被認為是未來重要的生物質能源候選者。 本書將逐一分析這些不同來源的生物質在物理、化學成分上的差異，例如縴維素、半縴維素、木質素、澱粉、糖類、油脂等，並探討這些成分如何影響其作為能源的轉化效率和適用技術。 第二部分：生物質能源轉化係統 理解瞭生物質的來源，本書進而深入解析瞭將生物質轉化為可用能源的各種技術和係統。這些轉化過程通常可以分為熱化學轉化、生物化學轉化和物理化學轉化三大類： 熱化學轉化： 燃燒（Combustion）： 這是最直接、最古老的生物質能源利用方式。通過在充足的氧氣條件下加熱生物質，將其轉化為熱能，可用於供暖、發電或驅動蒸汽輪機。本書將詳細介紹不同類型的生物質燃燒爐（如固定爐床燃燒器、流化床燃燒器）及其效率、排放控製技術。 氣化（Gasification）： 在有限的氧氣或蒸汽條件下，將生物質加熱産生閤成氣（Syngas），主要成分為氫氣（H2）、一氧化碳（CO）和少量甲烷（CH4）。閤成氣可以作為燃料直接燃燒，或用於生産化學品、閤成燃料（如甲醇、二甲醚）或發電。本書將探討不同氣化工藝（如固定床氣化、流化床氣化、等離子氣化）的優缺點及應用範圍。 熱解（Pyrolysis）： 在無氧或缺氧條件下，將生物質加熱分解，産生生物油（Bio-oil）、生物炭（Biochar）和閤成氣。生物油是一種液態燃料，可以通過進一步精煉轉化為交通燃料；生物炭則是一種重要的土壤改良劑，並具有碳封存的潛力。本書將分析不同熱解方式（如快速熱解、慢速熱解）及其産物分布。 生物化學轉化： 厭氧消化（Anaerobic Digestion）： 在無氧環境下，微生物將有機物分解為沼氣（Biogas），主要成分為甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。沼氣可用於供暖、發電或提純為生物甲烷（Biomethane）作為天然氣替代品。本書將詳細介紹厭氧消化工藝、微生物學原理以及沼氣淨化和利用技術。 發酵（Fermentation）： 利用微生物將糖類或澱粉轉化為乙醇（Ethanol）或丁醇（Butanol）等生物酒精。乙醇是重要的交通燃料添加劑，可以與汽油混閤使用。本書將討論不同發酵底物、菌種選擇以及發酵後處理工藝。 物理化學轉化： 酯交換（Transesterification）： 利用植物油脂或動物脂肪與醇（如甲醇、乙醇）反應，生成脂肪酸甲酯（FAMEs）或乙酯（FAEEs），即生物柴油（Biodiesel）。生物柴油是一種重要的柴油替代品，可用於柴油發動機。本書將深入探討生物柴油的生産工藝、催化劑選擇以及産品質量標準。 本書將詳細解析這些轉化係統的基本原理、工藝流程、技術成熟度、經濟性以及環境影響，並對不同係統的適用性進行比較分析。 第三部分：生物質能源的應用領域 本書的第三部分聚焦於生物質能源在現實世界中的具體應用，展示瞭其在各個領域的價值： 交通運輸領域： 生物乙醇和生物柴油是目前最成熟的生物質交通燃料，本書將探討它們的生産、摻混使用以及對交通排放的影響。此外，還可能涉及其他生物質基交通燃料，如生物甲烷、生物航空燃料等。 發電和供熱： 利用生物質燃燒、氣化或厭氧消化産生的熱能或電力，實現能源供應的本地化和可持續化。本書將分析生物質發電廠的類型、設計和運行，以及其在電網中的作用。 工業應用： 生物質可以作為工業生産過程中的燃料或原材料，例如在水泥行業、造紙行業等。生物質氣化産生的閤成氣還可以作為化工原料，生産閤成氨、閤成甲醇等。 烹飪和生活用能： 尤其在發展中國傢，薪柴和農作物秸稈仍然是重要的烹飪和取暖能源。本書將探討更清潔、高效的生物質爐竈技術。 生物質組閤能源係統： 探討如何將生物質能源與其他可再生能源（如太陽能、風能）相結閤，構建更穩定、可靠的能源供應係統。 第四部分：生物質能源的可持續性與挑戰 本書也同樣關注生物質能源發展過程中麵臨的可持續性問題和挑戰： 土地利用和糧食安全： 強調負責任的生物質生産，避免與糧食作物爭奪土地，以及對生物多樣性的影響。 環境影響： 評估生物質能源的生命周期環境影響，包括溫室氣體排放、空氣汙染、水資源消耗等。 經濟可行性： 分析生物質能源生産的成本效益，探討政策支持、市場機製等對推廣應用的影響。 技術瓶頸與研發方嚮： 指齣當前生物質能源技術存在的不足，以及未來需要重點攻關的研究方嚮，例如提高轉化效率、降低成本、開發新型生物質轉化技術等。 政策與市場： 探討政府政策、國際閤作、市場化機製在推動生物質能源發展中的作用。 通過對生物質能源的全麵審視，《作為能源的生物質：資源、係統和應用》旨在為讀者提供一個清晰、深入的認識框架，幫助政策製定者、研究人員、工程師以及所有關心可持續能源未來的個體，更好地理解生物質的潛力和價值，並為其高效、可持續的利用提供科學指導和決策依據。這本書是探索綠色能源未來的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書，很大程度上是因為我對“應用”這個詞的濃厚興趣。我希望它能超越理論的探討，將生物質能源的潛力轉化為現實的解決方案。這本書是否會詳細介紹生物質能源在各個領域的實際應用案例？例如，生物燃料在交通運輸業的貢獻，生物質發電在電力供應中的作用，以及生物質供暖在建築領域的推廣。我期待書中能提供具體的案例研究，分析這些應用項目是如何成功的，它們麵臨著哪些挑戰，以及它們對當地經濟和環境産生瞭怎樣的影響。我希望通過瞭解這些真實的“應用”，能夠更直觀地認識到生物質能源的價值，並對其未來的發展前景有一個更清晰的判斷。這本書就像一個窗口，我希望能通過它，窺見生物質能源在現實世界中的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的購買，源於我對可再生能源未來發展的強烈好奇心。尤其是生物質能源，它似乎是一種既古老又新興的能源形式，蘊藏著巨大的潛力。我希望能在這本書中找到對“資源”的全麵梳理，瞭解不同類型的生物質，比如農業廢棄物、林業剩餘物、能源作物，甚至是城市有機垃圾，它們各自的特點、産量以及獲取的難易程度。我更希望它能深入探討這些資源的“可持續性”，以及如何纔能在利用它們的同時，保護我們的自然環境。對於“係統”部分，我充滿瞭探索的欲望。我希望這本書能夠詳細介紹生物質能源轉化和利用的各種技術，例如生物質氣化、液化、發酵、燃燒等，並分析它們在不同場景下的適用性、效率以及成本。我期待書中能有詳細的圖錶和數據，幫助我理解這些復雜的“係統”是如何運作的。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期望，是它能成為我深入理解生物質能源領域的一個重要基石。我希望它不僅僅是一本技術手冊，而是一本能夠引導我思考的“指南”。我希望能通過閱讀這本書，瞭解生物質作為能源的“資源”究竟有多麼豐富，以及這些資源的分布情況，它們是否是可持續的，我們如何纔能高效地利用它們，而又不破壞生態環境？我同樣對“係統”的闡述抱有極高的期待。我希望它能為我描繪齣一幅完整的生物質能源轉化和利用的藍圖，從最初的生物質采集，到各種轉化技術（例如生物發酵、熱化學轉化等）的具體工藝流程，再到最終的能源輸齣和儲存。我希望這本書能夠清晰地解釋不同技術之間的聯係與區彆，並分析它們的經濟性和環境效益。對我而言，理解這些“係統”的運作原理，是真正把握生物質能源價值的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字，作為能源的生物質：資源、係統和應用，讓我對它所能提供的深度和廣度充滿瞭好奇。我尤其希望能在這本書中找到關於“資源”的詳細闡述，瞭解不同類型的生物質，比如農作物秸稈、林木廢料、能源作物，甚至生活有機垃圾，它們的化學特性、能量密度以及潛在的開發價值。我更希望它能探討這些資源的“可持續性”問題，我們如何纔能在開發利用的同時，避免對環境造成負麵影響，並確保其長期可用性。至於“係統”，我期待它能詳盡地介紹生物質能源的轉化和利用技術，例如生物化學轉化（發酵）、熱化學轉化（氣化、燃燒）等，並對這些技術的原理、效率、成本以及優缺點進行深入的分析和比較。

評分☆☆☆☆☆

我之所以選擇這本書，是因為我對生物質能源所能提供的“應用”場景充滿探索的欲望。我希望能在這本書中找到大量實際的案例，瞭解生物質能源如何在交通、電力、供暖等領域得到應用，以及這些應用項目是如何剋服挑戰、實現可持續發展的。我期待書中能夠提供詳細的分析，探討生物質能源在減緩氣候變化、提高能源安全以及促進農村經濟發展方麵的實際貢獻。對我而言，理解這些“應用”不僅是學習知識，更是對未來能源發展方嚮的思考和展望。這本書就像一個信息寶庫，我希望能從中挖掘齣關於生物質能源如何改變我們生活和世界的寶貴洞察。

評分☆☆☆☆☆

從書名來看，作為能源的生物質：資源、係統和應用，這本書似乎全麵覆蓋瞭生物質能源的各個維度。我對此充滿期待，希望它能為我提供一個係統而深入的認知框架。關於“資源”，我希望能瞭解生物質的來源有多麼廣泛，無論是農業、林業還是城市廢棄物，它們是否蘊藏著巨大的能量潛力？我更關心這些資源的“可持續性”問題，我們如何纔能在滿足能源需求的同時，保護好我們的自然生態？對於“係統”，我期待書中能詳細解釋生物質能源的生産和利用過程，包括各種轉化技術，如生物發酵、熱化學轉化（氣化、燃燒）等，它們的原理、優缺點以及經濟可行性。我希望能夠看到不同技術之間的比較分析，以及它們在不同應用場景下的最佳實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計我一直很喜歡，那種深邃的綠色和金色的字體搭配，仿佛預示著這本書蘊含著與大地連接的古老智慧，以及能源領域的新興希望。我購買它的時候，正是對可再生能源，尤其是那些來源於自然，卻又常常被我們忽視的生物質能源産生濃厚興趣的時期。當時，我腦海中充斥著各種零散的認知：秸稈可以發電，木材可以燃燒，甚至還有一些關於生物燃料的故事。但這些零散的碎片，始終無法在我心中形成一幅清晰的圖景。我渴望找到一本能夠係統性地梳理這些知識的書，一本能夠告訴我，生物質能源究竟是什麼，它從哪裏來，又將走嚮何方，以及它在現代社會中究竟扮演著怎樣一個不可或缺的角色。我對這本書的期待，不僅僅是對科學知識的渴求，更是一種對可持續發展未來的探索。我希望通過閱讀這本書，能夠理解生物質能源的潛力和局限性，能夠洞察其在不同國傢和地區的應用現狀，以及那些正在進行的、令人振奮的創新研究。這本書就像一個等待被揭開的寶藏，我迫不及待地想去探索它所蘊藏的關於自然、技術與未來的信息。

評分☆☆☆☆☆

在當下，氣候變化和能源安全是全球共同關注的焦點。我一直認為，解決這些問題的答案，很大程度上隱藏在對現有資源的更有效利用和對可再生能源的深度開發之中。生物質能源，作為一種潛在的碳中性或近乎碳中性的能源形式，其重要性不言而喻。我購買這本書，正是希望能深入瞭解生物質在這一宏大議題中所扮演的角色。它是否會詳細分析生物質能源在減少溫室氣體排放、提高能源獨立性，以及促進農村經濟發展方麵的貢獻？我特彆希望能看到書中關於“應用”部分的詳細闡述，這部分是我最期待的。生物質能源不僅僅是理論上的概念，它如何在實際生活中得到應用？例如，生物燃料在交通領域的應用，生物質發電在電力係統中的角色，以及生物質供暖在建築行業的普及。我希望書中能提供具體的案例研究，展示不同規模、不同類型生物質能源項目的成功經驗和挑戰。瞭解這些真實的“應用”案例，能讓我更直觀地感受到生物質能源的潛力，並對其未來的發展趨勢有更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

吸引我購買這本書的，是它標題中“應用”二字所蘊含的實踐意義。我希望這本書不僅僅停留在理論的層麵，而是能深入探討生物質能源在現實世界中的具體落地情況。它是否會提供大量的案例研究，展示生物質能源在不同行業和領域的成功應用？我期待看到生物燃料在交通運輸中的角色，生物質發電在滿足電力需求方麵的貢獻，以及生物質供熱在建築節能中的作用。瞭解這些真實的“應用”，能讓我更直觀地感受到生物質能源的價值，並對其未來的發展趨勢有一個更清晰的認識。我希望通過閱讀這本書，能夠看到生物質能源如何從實驗室走嚮市場，如何為我們提供更清潔、更可持續的能源解決方案。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠將日常生活中看似平凡的物質轉化為有價值能源的科學原理感到著迷。生物質，作為一種廣泛存在於地球上的有機物，本身就充滿瞭神秘感。我們每天産生的農業廢棄物、林業副産品，甚至城市中的有機垃圾，它們究竟蘊含著怎樣的能量？這本書的標題，作為能源的生物質：資源、係統和應用，準確地擊中瞭我的痛點。我迫切地想知道，這些“廢棄物”是如何被收集、處理，並最終轉化為我們可以使用的能源的。這本書會不會深入探討不同的生物質資源，比如木質縴維素、農業殘留物、藻類，甚至糞便，它們的化學成分、能量密度，以及它們在能源轉化過程中的獨特性？我同樣對“係統”這個詞充滿好奇，它是否意味著本書會詳細介紹生物質能源生産和利用的整個價值鏈，從原料的獲取、生物化學或熱化學的轉化過程，到最終的能源儲存和分配？我希望它能詳細闡述各種轉化技術，例如發酵、氣化、燃燒、生物裂解等，並解釋它們各自的優缺點，以及適用範圍。對我而言，理解這些“係統”的運作機製，是掌握生物質能源的關鍵。