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天津大学利用混合材料制造生物燃料

文章来源：新材料在线更新时间：2021-11-12 14:14:54

随着全球逐渐认同将化石燃料留在地下的需求，可再生能源变得越来越重要，替代选项之一是燃烧生物质产生的生物能源。据外媒报道，最近，中国的研究人员详细介绍了如何利用混合材料，充分优化生物质燃料生产。

生物质是指任何一种可以作为燃料燃烧的可再生生物材料，通常来自植物源，比如木屑或秸秆。天津大学中低温热能源高效利用重点实验室（Key Laboratory of Efficient Utilization of Low and Medium Grade Energy）的研究人员Cui Xuyang等人表示：“生物质能源是最有效的可再生能源之一。”生物质燃料通常是在压力和温度下形成的颗粒，颗粒质量可能受到添加剂的巨大影响。

例如，将秸秆或木质生物质与糖（如淀粉或纤维素）混合在一起，可以提高成品颗粒的强度和耐久性。将木质生物质与沉渣（sludge）等生产废料结合在一起，也能实现同样的目标。沉渣材料易获得、通常含糖，有助于助降低经济和环境成本。

保持低成本和低生产能耗至关重要。Cui表示：“我们追求的目标是生产高品质、低能耗的颗粒燃料。”在将生物质原料转化为可用颗粒的过程中，单是造粒这一步就占了所需能量的50%。加工时使用油性作物，如蓖麻和油菜籽，可以降低木屑颗粒产生的能耗，因其中的油可以减少摩擦。总的来说，“油和糖有助于降低能耗，提高颗粒质量。”

在加工过程时，考虑主要生物质的成分也很重要。例如，木材中富含一种叫做木质素的有机聚合物，需要更高的温度才能变成颗粒。但是，加热同时会导致原料粘结，提高了颗粒强度。同样，微藻生物质中缺乏足够的木质素、纤维素等，但其中所含的脂类降低了造粒过程中的能耗。这种平衡作用，是采用混合材料的另一原因。

Cui表示：“显而易见，混合不同的原材料以共造颗粒，对于升级生物质颗粒来说，是一种有前途的方式。未来还应考虑不同原料的共燃、共气化。”

为了创造完全以可再生能源为动力的世界，需要持续努力，包括对一些工作不断进行微调，比如找到完美的生物质混合物。但是，如果可以完全摆脱化石燃料，这将是非常值得的。Cui总结道：“随着人类对生物质能源兴趣的增长，如何更好地利用这种能源，是一个需要回答的问题。”

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