生物能源

生物能源是一种能源形式，可以通过将生物质转化为电能、热能或燃料来普遍使用。 它使用生物燃料（或简称生物燃料），即生物有机来源的燃料。 生物燃料将太阳辐射能储存在它们的化学键中，植物通过光合作用将其固定为初级生产者。 这种能量可以通过氧化这些燃料再次释放，主要是通过燃烧它们。

传统上，可再生原材料木材作为一种能源非常重要。 此外，还使用了来自不同地区的农业生产的农业原料和有机残留物。 生物能源载体的生产和使用正在全球范围内扩大。 一方面，重要的原因是化石燃料的价格长期上涨，特别是由于其可用性下降。 另一方面，应减少对石油和天然气等个别能源的依赖。 旨在应对气候变化的气候保护政策措施变得越来越重要。 最重要的是，这包括努力减少温室气体排放。 此外，在气候危机的背景下，生物能源可以通过 CO2 捕获和储存发挥 CO2 汇的作用。

考虑到对环境的影响，例如土壤、水、空气、生物多样性、气候和人类同胞。 文化方面与文化景观或某些植物物种作为主食的传统用途有关。 谷物在许多文化中具有很高的象征意义。 因此，大量使用小麦有时会被视为跨越道德界限，因而常常成为禁忌。

几乎所有类型的生物质都可以开发用作生物燃料。 燃料可以代表主要产品或副产品或副产品。 根据生物质的类型，需要不同的处理步骤。 甲烷发酵（沼气）、酒精发酵（乙醇）、热解或油提取（植物油）以及随后的酯交换（生物柴油）等过程可能是必要的，或者也可以直接使用，例如木材。 它主要用于以与化石燃料相同或相似的形式运行的系统，例如用蒸汽锅炉、内燃机、燃气轮机燃烧。

无目标的森林生产 生物燃料最重要的使用形式之一是使用木柴做饭和取暖。 这通常不是以有针对性的方式生产的，而是在原始林或次生林中或以其他方式收集的。林业生产在商业林中，主要生产木材（木材、单板等）。 这也会导致死木和弱木以及可用作木柴或生产木屑颗粒或木屑的劣质木材。 在造纸工业中，从木材（主要由木质纤维素组成）中提取纸浆时会产生大量的木质素。 这个可以烧。 许多加工方法产生的有机残留物可以通过燃烧或发酵产生沼气来使用 农业种植 主要产品是生物燃料以及通过一年生植物的农业生产生产生物燃料所需的原材料。 这方面的例子是用于植物油和生物柴油的油料厂、用于生产生物乙醇的淀粉厂和糖厂或所谓的能源厂作为沼气厂生产沼气的底物。 可用作废物产生能量的农业副产品有谷物秸秆（另见秸秆颗粒）和甜菜叶。 未来，谷物玉米、油菜籽和其他作物的秸秆，大部分至今未被使用，将被添加（见残值颗粒）。多年生植物的农业生产在这里，单独使用的区域发挥着重要作用，例如油棕和油果种植园。 即使是速生植物，如芒草，也可以多年生种植。 为此每年进行一次收获。 速生树种，例如某些柳树和杨树种，可以在同一地区种植多年，并以多年周期收割。 加工产生的副产品直接用作燃料或用于生产燃料颗粒，例如来自橄榄核和压榨的橄榄果渣、椰子壳和油棕仁。 甘蔗制糖留下的甘蔗渣可用作能源。 生物垃圾可以通过堆肥处理，但也可以通过发酵产生沼气来进行能源利用。 污水污泥通常含有高比例的有机化合物，已经通过焚烧用作能源，同时也减少了需要填埋的污水污泥的体积。 这同样适用于生活垃圾，除了化石来源的成分外，还含有一定比例的可通过焚烧使用的有机物质。 如果生活垃圾被填埋，由于厌氧降解，有机成分可以产生富含能量的垃圾填埋气体。 最后，通过燃烧或发酵成沼气（这里主要通过干法发酵）从树木和草屑中提取的景观维护材料可被视为生物燃料。收集也可用作生物燃料。其他泥炭未经加工或压制成颗粒并用作燃料。

生物燃料根据其聚集状态进行分类。

许多生物固体燃料，例如木材（原木、木屑）、稻草或甘蔗渣，无需复杂加工（仅干燥、切碎）即可使用。 然而，在某些情况下，这些原材料也会以复杂的方式进行加工，以获得具有更精确定义的特性（尺寸、能量含量、灰分含量）的产品，例如木材和秸秆颗粒。 在许多国家，固体燃料在为烹饪提供热量方面发挥着重要作用。

随着生物源固体燃料转化为生物质液（BtL）、生物热解油、合成天然气（SNG）、生物乙醇、沼气等产品，有可能将它们转化为其他聚合状态。 使用热、生化或其他方法。 植物油可以通过压榨或提取从植物种子（油菜籽、大豆、向日葵）中获得。

最重要的生物液体燃料是生物燃料，例如生物乙醇、植物油和生物柴油。 这些主要用于汽车发动机，必须满足某些标准化特性。 还有其他不太精确定义的生物液体燃料，例如从固体生物质中获得的热解油。

生物燃料气体包括沼气（沼气、污水气、垃圾填埋气）、生物甲烷、SNG（合成天然气）和生物氢。生物可燃气体主要用于热电联产厂 (CHP) 的电热联合供应，主要用于气体生产场所：沼气厂、垃圾填埋场、污水处理厂。 在所谓的沼气处理（特别是二氧化碳分离）之后，生物甲烷也可以被输送到天然气网络中。 沼气是通过发酵有机物（例如液体肥料、青贮饲料、废水和生活垃圾中的有机成分）获得的。 SNG 和生物氢可以通过将生物质气化为合成气和后续过程来增加甲烷含量（CH4 - 在 SNG 生产中）或氢含量（H2 - 在生物氢生产中）来生产。