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生物质能
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生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,利用率不到3%

河南省为农业大省,生物质能资源丰富,本学科以此有利条件,主要开展以下技术研究及应用推广。

一、生物质成型燃料技术研究

主要包括:生物质成型燃料物理化学特性、生物质干燥技术与设备、生物质粉碎技术与设备、生物质压缩成型技术与设备、生物质成型燃料应用技术与设备、生物质成型燃料生产一体化自动化系统、生物质成型燃料生产原料收集供应模式、生物质成型燃料工业化清洁生产、生物质成型燃料规模化推广应用等。

二、 生物质制取液体燃料研究

主要包含两个技术路线:水解与气化合成

生物质水解制取液体燃料技术研究:生物质气相水解、生物质液相水解、乙酰丙酸酯化、生物质水解残渣燃烧技术、液体燃料燃烧排放及燃料配方等关键环节。

生物质气化合成液体燃料技术研究:生物质定向气化技术、生物质燃气焦油裂解技术、生物质燃气催化重整技术、生物质燃气合成液体燃料催化剂技术等。

三、 生物质热解气化及高效燃烧技术研究

主要包括生物质气炭油联产技术、生物质固定床气化技术、生物质流化床气化技术、生物质沸腾气化燃烧技术、生物质成型燃料高效燃烧技术等。

四、 生物质发电技术研究

主要包括生物质气化发电技术、生物质混烧发电技术、生物质成型燃料直燃发电技术研究等。

五、 生物质纳米材料研究

主要包括以下研究内容:

(一)纳米纤维素和纳米纤维素纤维的制备及产业化生产研究;

(二)纳米纤维素在聚合物基体中的界面相容性、分散性和取向程度,以及对复合材料增强作用的影响规律;

(三)纳米纤维素改性,并以改性的纳米纤维素为模板、载体及稳定剂制备多种纤维素纳米与无机物和高分子聚合物的复合材料;

(四)研究和制备基于纳米纤维素的锂离子电容器及超级电容器;

(五)基于纳米纤维素的智能响应性高强度水凝胶材料的制备及应用研究。

本学科拥有专职及兼职科研人员38名,其中中国科学院院士1人,博士生导师10人,教授及研究员19人。拥有固定研究人员25人,其中正高职称5人、副高职称6人、中级职称9人,国家百千万人才及国家有突出贡献中青年专家1人、国家863计划可再生能源主题专家组专家1人、国家科技支撑计划农业和村镇建设领域项目专家组专家1人、中原学者1人、国务院特殊津贴专家1人、省管优秀专家2人、省杰出创新人才2人,具有博士学位7人、博士后2人。



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