有多種類型的生物燃料來自可再生的原材料。 今天我們要談的是 纖維素生物燃料。 這種燃料來自快速增長的農業殘留物，木材和草，可以轉化為多種生物燃料，包括噴氣燃料。
在本文中，我們將描述什麼是纖維素生物燃料以及它們具有什麼特性。
什麼是纖維素生物燃料
對於當今社會，應該明確的是，我們必須走出石油領域。 依賴這種化石燃料對國家，經濟或環境安全構成了無法容忍的風險。 但是，當前的經濟模式並沒有停止使用這些 化石燃料。 為了尋找可再生能源的新來源，有必要尋找一種能夠推動全球車輛隊伍發展的新劑，因為這是向大氣排放溫室氣體的主要來源。
您幾乎可以從任何曾經或曾經的蔬菜中提煉出生物燃料。 第一代的那些來自可食用的生物質，主要是玉米和大豆，甘蔗和甜菜等。 它們是潛在生物燃料森林中最接近的果實，因為提取它們所需的必要技術占主導。
必須說 隨著時間的推移，這些生物燃料不是持久的解決方案。 現有耕地是必不可少的，只能生產生物燃料來滿足最發達國家的所有液體燃料需求的10％。 儘管需求不及幾年前新聞界所想的那樣多，但由於需要更多的作物，牲畜飼料變得更昂貴，而且價格也更高。 一旦計算出第一代生物燃料中的總排放量，它對環境的影響就不如我們希望的那樣。
溫室氣體排放平衡
通過使用衍生自纖維素材料的第二代生物燃料，可以緩解溫室氣體在吸收和產生之間進入大氣的平衡問題。 這些纖維素材料是： 木材殘渣（例如鋸末和建築殘渣），農業殘渣（例如玉米秸稈和小麥秸稈）。 我們還發現能源作物，即生長迅速且含有氣體物質或專門用於生產生物燃料的植物。
這些能源作物的主要優點是在生產過程中成本低廉。 只有豐富而不會影響糧食生產，這一點至關重要。 大多數能源作物可以在不用於耕種的邊緣土地上種植。 這些短輪伐可再生柳樹作物中的一些在生長時會污染土壤。
纖維素生物燃料的生產
可以可持續地收穫大量生物質用於燃料生產。 有一些研究證實，至少在美國，每年至少可以生產1.200億噸乾纖維素生物質，而這不會減少可用於人類消費，牲畜和出口的生物質。 有了這個 每年可以獲得超過400.000億升的生物燃料。 該數量相當於美國當前每年汽油和柴油消耗量的一半。
產生的生物質可以轉化為任何類型的生物燃料： 乙醇，普通汽油，柴油，甚至噴氣燃料。 發酵的玉米粒比捐贈的纖維素秸稈更容易分解，但是最近取得了很大進展。 化學工程師擁有強大的量子化學計算機模型，可用於構建能夠控制原子級反應的結構。 這些研究旨在將轉換技術迅速擴展到煉油領域。 現在我們已經掌握了纖維素燃料的時代。
畢竟，纖維素的天然目的是形成植物的結構。 此結構由鎖定分子的剛性支架組成，這些分子支持垂直生長並頑強抵抗生物衰變。 為了釋放纖維素所包含的能量，以解開由進化產生的分子結。
纖維素生物質發電過程
該過程開始於將固體生物質分解為較小的分子。 這些分子被進一步精煉以產生燃料。 該方法通常按溫度分類。 我們有以下方法：
- 低溫法： 此方法可在50至200度的溫度下工作，並產生能夠發酵為乙醇和其他燃料的糖。 這與玉米和甘蔗作物目前使用的處理方法幾乎相同。
- 高溫法： 該方法在300至600度的溫度下有效，並獲得了可以被精製以生產汽油或柴油的生物油。
- 高溫法： 此方法可在700度以上的溫度下工作。 在此操作中，會產生可轉化為液體燃料的氣體。
目前，尚不知道哪種方法可以以最低的成本轉換液體燃料中最大的儲能量。 對於不同的纖維素生物質材料，可能必須遵循不同的路徑。 治療 高溫可能最適合木材，而低溫可能最適合草。 這完全取決於為了產生生物燃料而必須減少的材料量。
總之，纖維素由碳，氧和氫原子組成。 汽油本身由碳和氫組成。 然後，纖維素向生物燃料的轉化在於從纖維素中消除氧氣以獲得僅包含碳和氫的高能量密度的分子。
我希望藉助這些信息，您可以了解有關纖維素生物燃料的更多信息。