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主题:【原创】再谈生物柴油(1) -- 橡树村

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家园 那个之所以成为热门话题,

似乎是因为新型超高效太阳能电池的出现?效率据说有40%多,目标50%。

不过我觉得,聚变能搞成的话,聚变电应该是主力。

家园 具体就不清楚了

南非电网的情况咱就不清楚了。

不过南非的用电主要也是在中北部工业区,距离煤矿也就几百公里。

开普敦最远,有一个核电站,但是好像需要从中北部引电过去。

家园 【原创】再谈生物柴油(16)

生物柴油的整个过程也会排放温室气体,这个东西很多人不喜欢。但是生物柴油的温室气体排放,相比传统石油化工要好很多,这里给出一个详细的全过程分析,数据是英国运输部可持续能源课题在2001年完成的。当然数据是适合在英国使用。

全过程分析,所使用的辅料的生产和运输以及最终的消耗降解等等也都需要计算进去。

分析使用的工艺,原料是油菜籽,油制备工艺是浸出法。

分析结果如下(每生产一吨生物柴油):

能量净耗 CO2 CH4 N2O 折合CO2

耕种收割 5,807 MJ 279kg 0.368kg 1.791kg 862kg

作物运输 511 33 0.008 0 33

干燥 566 41 0.011 0 41

储存 214 17 0.018 0 18

浸出 2,394 113 0.252 0.002 120

精炼 411 26 0.027 0 27

酯交换 5,706 368 0.330 0.001 376

工厂建设 100 5 0 0 5

工厂维护 62 2 0 0 2

燃料配送 498 32 0.008 0 32

共计 16,269 916 1.032 1.794 1,516

1吨生物柴油可以提供的能量是37840MJ,这样,每生产1MJ的生物柴油,需要消耗能量0.430MJ,排放温室气体折合二氧化碳40克。

对比传统工艺,超低硫柴油,每MJ消耗能量1.26MJ,排放温室气体折合二氧化碳87克。英国电网1996年水平,每发电1MJ,消耗能量3.08MJ,排放温室气体折合二氧化碳162克。

所以,从能量效率和温室气体排放量各方面来讲,生物柴油的确是清洁能源。

判定是否是清洁能源,还要看排放指标。排放指标不好,当然也不行。生物柴油在发动机内燃烧以后,尾气排放情况如何呢?

美国环保局专门针对生物柴油的情况作过系统调查,最后的结论是这样的:

与传统柴油比较:

B100 B20

控制指标

未燃烧烃 -67% -20%

一氧化碳 -48% -12%

颗粒物 -47% -12%

氮氧化物 +10% +2%

非标准指标

硫酸盐 -100% -20%

多环芳香烃 -80% -13%

硝化芳香烃 -90% -50%

臭氧潜在影响 -50% -10%

B100指的是100%的生物柴油,B20指的是含20%的生物柴油。

从各项指标可以看出,除了氮氧化物排放一项以外,其他所有的排放指标,生物柴油都有明显的优势。而对于氮氧化物一项,实际测试结果中,对于有的发动机,生物柴油的氮氧化物排放量会下降,而对于有的发动机,使用生物柴油时氮氧化物排放量会上升,平均结果是上升的。不过也可以弥补。由于生物柴油里面基本不含硫,这样就有一些可以控制氮氧化物排放的方法可以得到应用。这些方法由于传统柴油的高硫含量而被限制了应用范围。使用了这些方法之后,氮氧化物排放也可以降低。实际上,一些公司也已经开发出了可以降低生物柴油的氮氧化物排放的添加剂,来解决这个问题。

生物柴油本身也比传统柴油安全。由于排放尾气中的芳烃量显著降低,而这些多环芳烃是公认的致癌物质。

生物柴油本身也可以生物降解。这也是有优势的。美国农业部进行过生物柴油的毒理试验和生物降解试验,结果显示,生物柴油的毒性低于食盐,生物降解的速度,和糖相当。

总而言之,相对传统柴油来见,生物柴油是清洁能源,优点多多。

【原创】再谈生物柴油(17)

关键词(Tags): #生物柴油#清洁能源

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家园 目前超远距离能量传输,还是液体燃料最方便

石油就是这么运来运去的么。

家园 亦花

能不能测算一下,如果全世界的汽车都用生物柴油,大概要用多少地?

家园 好文章~

科普啊~持续跟踪~强顶~~~~

亦花
家园 需要多少地呢?

后文会提到的,这里先把数字拿出来。

使用油菜为原料,一吨生物柴油需要差不多一公顷土地。

一桶生物柴油159升,比重0.9,就是143公斤,那么一吨生物柴油基本上是7桶。

我们使用桶来计算。就是一公顷地产7桶。

世界目前的油品消耗量,轻组分(汽油)是每天2612万桶,中等组分(柴油)是每天3030万桶。加在一起是5642万桶。那就需要806万公顷土地来供应。一平方公里是100公顷,基本上每天世界消耗的汽柴油,完全使用生物柴油替代的话,就需要8万平方公里耕地。

一年365天,需要耕地2900万平方公里。

生产生物柴油还需要消耗能量,这个能量是其提供的一半,那么这个世界完全抛开化石燃料,完全使用生物柴油,生物柴油的需求量还需要再翻一番。

那么就需要5800万平方公里。

如果普及的是B20,就是掺加了20%的生物乙醇,那么每天的消耗量,也需要1.6万平方公里的耕地来提供。一年365天,需要585万平方公里的耕地面积,考虑生产能耗,需要1170万平方公里。

全世界的耕地面积是多少?除了解决温饱必要的耕地以外,还有多少能分给能源作物?

家园 成本问题吧...

在利润面前环保是很苍白的...另外我觉的...能源危机环保恶化都不是什么问题...历史的看...人总是在面临这样的问题..但是至今还在主宰...人也在进化不是....

家园 聚变最近在技术上好象没有什么重大的突破?

所以不是很清楚它的前途。太阳能最近比较乐观。半导体行业在讨论450MM WAFER时以经在讨论太阳能电池对硅需求可能造成的对原料商场的冲击了。

家园 聚变乐观的说,还需要五十年才能弄出来

所以和老百姓没关系。

太阳能电池的成本的确已经不错了,差不多到了广泛民用的时候了。

家园 抬个杠,花

如果能解决上万公里的电力输送问题,

这个,谁给谁送?

就可以全球太阳能发电厂联网,由白天部份供应黑夜部分的电。

等真正地球村之后吧

要不

这些都够用来电讹诈了

家园 石油贵也就贵在这上边了
家园 德国的丹麦的电官司就是例子

丹麦的风力发电站电网比例非常高,结果经常出现电力不足和电力过剩的情况。

大一点的电网,一般风力电站会配备火力发电对风能进行调解,但是丹麦还是小了点。

于是呢,电多的时候,便宜卖给德国。电少的时候,在高价从德国买电。

热闹着呢。

家园 送花得宝

恭喜:意外获得【西西河通宝】一枚

鲜花已经成功送出。

此次送花为【有效送花赞扬,涨乐善、声望】

家园 小国家在这方面就是吃点亏的

没有办法

这也是风力发电太阳能发电的一个局限吧

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