生质能技术生质能技术

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1、生質能技術生質能技術台大生機系台大生機系馮丁樹教授馮丁樹教授3/17日作業題目‧1.生質能之優點如何?‧2.生質能之項目有那些?*請用A4紙作答*請於課堂中解答並於下課時繳交生物質能技術生物質能技術••生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質為載體的能量，它可種能量形式，一種以生物質為載體的能量，它可直接或間接產生熱、作為燃料或發電。直接或間接產生熱、作為燃料或發電。••生物能是第四大能源，而且遍佈世界各地，其蘊生物能是第四大能源，而

2、且遍佈世界各地，其蘊藏量極大。據估計地球上每年植物光合作用固定藏量極大。據估計地球上每年植物光合作用固定的碳達的碳達2x102x1011tt，含能量達，含能量達3x103x1021JJ，因此每年通過，因此每年通過光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能，光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能，相當於全世界每年耗能量的相當於全世界每年耗能量的1010倍倍植物光合作用的過程植物光合作用的過程•與品種、生長週期、繁殖與種值方法、收穫方法、抗病抗災性能、日照的時間與強度、環境的溫度與濕度、雨量及土壤條件有關

3、•光合作用的轉化率約為0.5-5%•整個生物圈的平均轉化率可達3-5%。•玉米之轉化率則達4%，自然生態系則較低，陸地為0.3%，海洋為0.06%。•世界上約有廿五萬種生物，理想的環境與條件下，其總光合效率可達8-15%，一般平均則為0.5%左右。BioBio--fuelcellfuelcell生質能之優點生質能之優點••是太陽能最佳的轉換型式及能量儲存系統是太陽能最佳的轉換型式及能量儲存系統••不含硫，故比化石燃料乾淨，不會污染環境不含硫，故比化石燃料乾淨，不會污染環境••可用於熱、動力、發電，提供

4、廉價能源可用於熱、動力、發電，提供廉價能源((於某些於某些條件下條件下))••是一套可再生而具永續性的溫和能量循環系統，是一套可再生而具永續性的溫和能量循環系統，將有機物轉化成固體、液體及氣體性的燃料，可將有機物轉化成固體、液體及氣體性的燃料，可減少環境公害減少環境公害((例如，垃圾燃料例如，垃圾燃料))••與其他非傳統性能源相比較，技術上的難題較與其他非傳統性能源相比較，技術上的難題較少。少。生質能之缺點生質能之缺點••發熱量低，僅能小規模利用發熱量低，僅能小規模利用••植物僅能將極少量的太陽能轉化

5、成有機物植物僅能將極少量的太陽能轉化成有機物••單位土地面的有機物能量偏低單位土地面的有機物能量偏低••缺乏適合栽種植物的土地缺乏適合栽種植物的土地••有機物的水分偏多有機物的水分偏多(50%(50%∼∼95%)95%)••其性質、形狀、大小等不均勻，體積膨其性質、形狀、大小等不均勻，體積膨鬆，其收集、堆積及搬運等作業均有困鬆，其收集、堆積及搬運等作業均有困難。難。傳統之生物質傳統之生物質••1.1.家庭使用的薪柴和木炭；家庭使用的薪柴和木炭；••2.2.稻草，也包括稻殼；稻草，也包括稻殼；••3.3

6、.其他的植物性廢棄物；其他的植物性廢棄物；••4.4.動物的糞便。動物的糞便。新型式之生物質新型式之生物質••可以大規模用於代替常規能源亦即礦物類可以大規模用於代替常規能源亦即礦物類固體、液體和氣體燃料的各種生物能。巴固體、液體和氣體燃料的各種生物能。巴西、瑞典、美國的生物能計畫便是這類生西、瑞典、美國的生物能計畫便是這類生物能的例子。物能的例子。••木質廢棄物（工業性的）、甘蔗渣（工業木質廢棄物（工業性的）、甘蔗渣（工業性的）、城市廢物、生物燃料（包括沼氣性的）、城市廢物、生物燃料（包括沼氣和能源型

7、作物）。和能源型作物）。能源作物之分類能源作物之分類種類代表例農業殘留(田間)稻草、榖殼、蔗渣、蔬菜廢棄物(畜產)豬糞尿、雞糞(林產)鋸木屑、木材殘角材(食品業)果皮加工殘渣、廢液油料作物玉米、菜籽、紅花、大豆、花生、胡麻、蓖麻、亞麻、大麻、棉、橄欖、椰子、油椰、桐油、向日葵糖料作物甘蔗、甜菜、甜玉米、甜楓、甜椰澱粉作物甘藷、馬鈴薯、玉米石油植物藍珊瑚、薄荷、油加利、葡萄牙草油料作物之能源含量油料作物之能源含量OilCropOilCropEnergyContentEnergyContent菜仔油Can

8、ola40.4GJ/t紅花Safflower39.7GJ/t向日葵Sunflower39.7GJ/t柴油Diesel38.5GJ/t生質能之舉例生質能之舉例•農作物殘渣不可毫無限制地供作能源轉換，有大部份仍需回歸田間。•牲畜的糞便經乾燥可直接燃燒供應熱能，但目前之處理均將糞便經過厭氧處理，會產生甲烷和可供肥料使用之淤渣。•製糖作物轉化成乙醇將可成為一種極富潛力的生物能。其最大的優點，在於可直接發酵變成乙醇。•水生藻類，主要包括海洋生的馬尾藻、巨藻、海帶等