能源植物-西蒙得木
生物质复习题 2
1 生物质、生物质能的概念生物质：自然界中有生命的，可以生长的各种有机物质，包括动物、植物和微生物。
生物质能：由太阳能转化而来的以化学能形式储存在生物质中的能量。
2 生物质的种类和资源种类1）农业生物质资源：农作物（包括能源植物）、农业生产废弃物、农业加工业废弃物等2）林业生物质资源：森林生长和林业生产过程中所提供的生物质资源3）畜禽粪便：畜禽排泄物的统称4）生活污水和工业有机废水：农村和城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成5）城市固体有机废弃物：主要由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾等固体有机废弃物组成，成份复杂。
资源特点1）资源分布十分广泛，远比石油丰富，可以不断再生。
2）城市内燃机车辆使用从生物质资源提取或生产出的乙醇、液态氢时，有利于保护环境。
3）开发生物质能源，可以促进经济发展，提高就业机会，具有经济与社会的双重效益。
4）在贫瘠的或者被侵蚀的土地上种植能源作物或者植被，可以改善土壤、生态环境，提高土壤利用度。
3 生物质能转换技术有哪些类型？1）直接燃烧技术：最普通的生物质能转化技术，即燃料中可燃成份和氧化剂（一般是空气中的氧气）发生氧化反应的化学反应过程，在反应过程中强烈析出热量，并使燃烧产物的温度升高。
2）生物转换技术：用微生物发酵方法将生物质能转化为燃料物质的技术，通常生产的液体燃料为乙醇，气体燃料为沼气，并伴有二氧化碳产生。
3）热化学转换技术：在加热条件下，用热化学手段将生物质能转换成燃料物质的技术。
常用的方法有气化法、热裂解法和高压液化法。
4）其他转换技术：生物质压缩成型技术，生物柴油，生物质制氢。
第二章生物质能资源与能源植物1 生物质能资源有何特点(1)可再生(2)普遍、易取(3)可储存和运输(4)挥发组分高，炭活性高，易燃(5)环保(6)是能量密度较低的低品位能源.2 生物质化学组成的主要成分有哪些？(1)纤维素(2)半纤维素(3)木质素(4)淀粉(5)蛋白质(6)其他有机成分(有机物)(7)其他无机成分(无机物)3 生物质的元素分析成分有哪些？C H O N S P K 灰分等4 生物质组成成分的工业分析成分有那些？水分挥发分灰分固定碳5 生物质的物理特性和热性质主要包括：1、粒度，形状和粒度分布2、密度和堆积密度3、摩擦和流动特性角4、比热容5、导热性6 能源植物：能源植物通常包括速生薪炭林，含糖或淀粉植物，能榨油或产油的植物，可供厌氧发酵用的藻类和其他植物等。
能源植物
北方小油菜原产中国西部，分布于中国的西北、华北、内蒙古及 长江流域各省（区）世界各地也广泛分布。
菜油直接作为工业用油主要用于以下几个方面： ⑴ 润滑油与脱模剂 菜油在高温下不易挥发，是良好的润滑油和脱
模剂；而且芥酸含量越高，润滑性能越好，使用寿命愈长。原因是高 芥酸油中含有链型聚甲烯，有显著的润滑特性。一般每1000万亩铸钢 需1400吨高芥酸油
⑵ 淬火油 淬火油是ຫໍສະໝຸດ 金属迅速散热而得到一定结构的加工方法。 菜油宜作为金属热处理的淬火油和淬火油的添加剂，因为高芥酸菜油 沸点、闪点高。热容量大，淬火冷却速度为160℃/秒，而矿物油仅为 100℃/秒。
⑶ 燃料油 目前世界上能源短缺，利用菜油作燃料油已在很多国家 进行了试验，如瑞典用菜油与矿物混合（50：50）作拖拉机燃料油， 其功率不变，又无其他不良影响。但菜油作柴油机油在长期使用中， 喷油器容易积碳，润滑油易被燃烧产物污染，引起零件损坏，尚有待 进一步研究解决。
能源植物 Energy Plant
————赵景威
前言：
目前世界各国生物质燃料油的用量都在100万t以下，所用原料 各不相同。美国以大豆为原料，欧洲以油菜籽为原料，巴西以蓖麻 籽为原料，日本和中国以废食用油为原料。与发达国家相比我国新 能源开发利用时间相对较晚，新能源生产技术相对较低。由于技术 和设备国产化程度不高，导致我国新能源开发利用成本高，相对于 同类产品，其市场竞争能力弱。
有开发价值的能源植物
有开发价值的能源植物作者：吴小毛来源：《发明与创新·中学生》 2012年第1期吴小毛随着化石能源危机的加剧，开发清洁可再生的生物能源成了世界各国的战略举措。
能源植物是未来最有希望的生物能源之一。
开发能源植物，对于优化我国能源结构，减少对石化燃料的依赖，缓解人类所面临的资源、能源压力等具有重要意义。
目前，值得开发的能源植物有：麻疯树麻疯树，又名小桐子、柴油树，为大戟科落叶灌木或小乔木。
它为喜光阳性植物，因其根系粗壮发达，是具有较强的耐干旱瘠薄能力的油料作物，又因枝、干、根近肉质，组织松软，含水分、浆汁多、有毒性而又不易燃烧和抗病虫害。
在我国亚热带地区栽培的麻疯树每年初花期4月，果熟期10月。
3公斤麻疯树种子可提炼1公斤生物柴油，含油率高的品种每2公斤多种子就可提炼1公斤生物柴油。
丰产期一亩可年产种子1000公斤以上，每亩可生产提取出0.3-0.5吨左右的生物柴油。
与化石柴油相比，麻疯树油是一种绿色柴油，它对环境友好——麻疯树油硫含量低，SO3和硫化物排放量比0#柴油低10倍：低温启动性能好——无添加剂冷凝达-20℃：润滑功能强——喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长；安全性能高——闪点高，不属于危险品，运输、储存方便；燃料性能佳——十六烷值高，燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化刑和发动机机油的使用寿命加长；具有可再生性。
由于麻疯树的果实可以榨出很多油来，麻疯树已经摇身一变成为理想的生物燃料作物。
而麻疯树对于生长条件要求也不高，因此非常容易存活，完全可以在荒地种植，避免了“与民争粮”的嫌疑。
麻疯树在生长的过程中可以吸收二氧化碳，榨出的油即使在燃烧中也不会污染环境。
大力开发麻疯树资源，不但可以形成生物能源产业，而且可以给农民提供增加收入的渠道。
在亚热带以南地区，麻疯树可全年播种，不受季节影响。
在亚热带以北地区，通常可于每年的阳历九月份以前播种育苗，当年生的幼苗株高可迭100厘米左右。
有关能源的课外知识--中国古代的能源利用(doc 4)#
有关能源的课外知识1.中国古代的能源利用古代化学工艺可以说是以用火为中心的。
人类学会用火标志着化学史的开端，而人工取火的发明，又为能源利用提供了必备条件。
煤、石油、天然气并称为三大重要能源，我国古代劳动人民很早就知道并利用它们。
火的认识与利用在中国距今170万年以前的云南元谋人遗址中和大约同一时期山西芮城西侯度遗址中，发现了已知的人类最早的用火遗迹。
在距今50万年以前的北京周口店“北京人”居住的岩洞里，上、中、下部都找到了“灰烬层”。
在“灰烬层”中，草木灰中夹杂着木炭、石头和兽骨，灰烬按一定部位成堆分布，这说明北京人已有意识地用火。
在长期的生产和生活实践中，古人类不断总结经验，寻找着人工取火的方法，终于发现钻木可以取火。
一般认为人工取火大约出现在旧石器时代的晚期。
对火的认识和使用，是人类历史上第一个伟大的化学发现。
它为物质发生化学变化创设了重要条件，增长了人类和自然作斗争的威力，也改变了人们的生活习惯和生活方式。
可以说火的使用既改造了自然也改造了人类本身。
煤的利用煤炭，中国古代称“石炭”、“乌薪”、“黑金”、“燃石”等。
最早记载煤的名称和产地的著作是战国时期的《山海经》。
《汉书·地理志》上也记载：“豫章郡出石可燃，为薪。
”说明煤已用于江西南昌附近人民的日常生活中。
1975年，根据对河南郑州古荥镇冶铁遗址的挖掘，发现当地从西汉中叶至东汉前期，是以煤为动力冶铁的。
北魏地理学家郦道元在《水经注·河上》篇中第一次在文献中记载用煤冶铁。
三国时期的曹操在邺都兴建冰井台，井深50米，贮煤数十万公斤。
南北朝时我国北方家庭已广泛使用煤取暖、烧饭，唐朝时我国南方也广泛使用煤了，宋朝时，煤炭在京都汴梁已是家用燃料，庄季裕在《鸡肋篇》云：“数百万家，尽仰石炭，无一家燃薪柴火者”即是明证。
元朝时，意大利的马可·波罗看到中国用煤盛况，并在他写的《马可·波罗游记》一书中做了记载，致使欧洲人把煤当成奇闻传颂。
1 能源植物简介
热 带 的 油 南
2.4 用于薪炭的能源植物 这类植物主要提供薪柴和木炭。 如杨柳 科、桃金娘科桉属、银合欢属等。
能源植物简介
能源植物在我们生活中并不陌生
小到一个小草，大到一棵大树，都 可以作为能源植物
而真正值得我们研究并能作为能 源替代品的植物又是什么呢？
1、概念 能源植物通常是指那些利 用光能效率高，具 有合成较高还原性烃的能 力，可产生接近石 油成分和可替代石油使用 的产品的植物以及 富含油脂、糖类淀粉类、 纤维素等的植物 。
2.1 富含类似石油成分的能源植物 这类植物合成的分子结构类似于石油 烃类， 如烷烃、环烷烃等。富含烃类的植物 是植物 能源的最佳来源，生产成本低，利用 率高。 如： 续随子、绿玉树、西谷椰子、西蒙得木、 巴西橡胶树等 。
绿玉树枝富含乳汁。鲜乳汁中含丰富的 烯，萜醇，异大戟二烯醇，天然橡胶， 三十一烷和三十一烷醇等十二种烃类物 质，其成分接近石油成分，不含硫，可 直接与其他物质混合原油作为燃料油替 代石油，且有毒有害气体释放量低，因 此绿玉树又称之为绿色石油树
ห้องสมุดไป่ตู้
西蒙得木
柴油树
2.能源植物的分类
能源植物种类繁多，生态分布广泛，有 草本、 乔木和灌木类等。目前全世界已发现 的能源 植物主要集中在夹竹桃科、大戟科、 萝科、 菊科、桃金娘科以及豆科，品种主要 有绿玉 树、续随子、橡胶树、西蒙德木、甜 菜、甘 蔗、木薯、苦配巴树、油棕榈树、南 洋油桐 树、黄连木、象草等。为了研究利用 方便， 这里按其使用的功能和转化为替代能 源的化 学成分将能源植物主要分为四类。
2.2 富含高糖、高淀粉和纤维素等碳水化合物 的能源植物 利用这些植物所得到的最终产品是乙 醇。 如木薯、 马铃薯、菊芋、甜菜以及禾本科的 甘蔗、高 粱、玉米等农作物都是生产乙醇的 良好原料 。
能源作物简介
鼓励科研机构和企业加大研发投入，推动技术创新和产业升级。
完善法律法规
制定和完善能源作物相关法律法规，规范市场秩序，保障产业健康 发展。
市场拓展与竞争
拓展国际市场
加强与国际组织和企业的合作， 推动能源作物产品出口，拓展国
际市场。
培育国内市场
加强宣传和推广，提高国内消费 者对能源作物的认知度和接受度
04
能源作物的经济效益
种植成本与收益
种植成本
能源作物的种植成本因作物类型、种植地区、种植规模等因素而异。一般来说，种植成本包括种子、肥料、农药 、灌溉、土地租赁等费用。
收益
能源作物的收益主要来自于其作为生物质能源的利用价值，包括生物质柴油、生物质发电等。此外，部分能源作 物还可以作为饲料、食品等用途，也有一定的经济价值。
根据能量转化效率
可分为高能量转化效率作物（ 如甘蔗、藻类等）和低能量转 化效率作物（如大豆、玉米等
）。
02
能源作物的种植技术
种植环境选择
01
02
03
气候条件
选择适宜的气候条件，如 温度、湿度、光照等，以 满足能源作物的生长需求 。
土壤质量
选择肥沃、排水良好的土 壤，以提高能源作物的产 量和品质。
吸收大气中的二氧化碳
能源作物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其储存在植物体内，有助于减缓气 候变化。
保护生态环境
防止土地退化
能源作物种植可以防止土地退化和荒漠化， 保护生态环境。
改善水资源管理
能源作物种植可以改善水资源管理，提高水 资源利用效率，减少水资源的浪费。
06
未来发展趋势与挑战
技术创新与发展
灌溉技术
西蒙得木油用途研究
西蒙得木油用途研究张元培西蒙得木是一种十分珍贵的具有巨大经济价值的特种木本油料植物，属特种工业油料作物，其种子油的理化性质与抹香鲸油（也是一种液态蜡）极其相似，抹香鲸资源日渐枯竭，西蒙得木油是最为理想的代用品。
并且具有优于抹香鲸油的多种特性，如：无鱼醒味，原油不含硬脂酸，用于工业时几乎不用处理；油中含硫，进一步硫化时不变黑，强硫化时仍为液态等。
具有广泛的用途和开发利用价值。
它的经济价值极高，被称为“液体黄金”，主要有以下用途：2.4.1 国防机械西蒙得木油结构稳定、碘价低，具有很强的抗氧化性，在高温和高压下稳定性优异，可作为特殊用途的高温润滑油、极压润滑剂。
主要用于航空、航天器，潜艇等高速运转机械的特种润滑油及机械加工用油（如：喷气发动机），可大大降低磨损和顺磨擦引起的温升。
同时也是航空专用油料以及高级精密仪器仪表等高科技领域专用的特种润滑油。
在常规武器（各种枪炮）润滑油中必须添加的组成成份。
因此已经成为国防建设不可缺少的战略物资。
【公开(公告)号：CN 1039438A 授权公告号：CN 1020750C，公开(公告)号：CN 87103232 审定号：1012075B】2.4.2 民用机械可广泛用于制造业、汽车工业、纺织工业等，具体用于曲轴箱油、引擎传动液、切削油、后轴油产品、纺织助剂，除锈剂等。
还可用于散热器的堵漏。
【公开(公告)号：CN87103232 审定号：1012075B】2.4.3 日化工业由于具有优良的抗大气氧化的优点，且无任何毒副作用，用于杀虫剂和植物激素的载体。
塑料和合成橡胶助剂，电池和线圈的绝缘剂。
经皂化分解出来的长链脂肪酸和醇是合成香料的宝贵原料。
同时广泛用于印刷业、制革工业等行业以及食品工业。
最新的研究证明它还是最好的磁记忆媒体的润滑剂。
更是目前人工心脏唯一的的润滑剂。
从西蒙得木油制取的季铵盐是最好的表面活性剂，制取的直链酸和醇，可作为中间体来合成削毒剂、干燥剂、树脂、增塑剂、去垢剂、干燥剂、乳化剂、防腐剂、保护膜纤维原料等等。
有关能源的课外知识--中国古代的能源利用(doc 4)#
有关能源的课外知识1.中国古代的能源利用古代化学工艺可以说是以用火为中心的。
人类学会用火标志着化学史的开端，而人工取火的发明，又为能源利用提供了必备条件。
煤、石油、天然气并称为三大重要能源，我国古代劳动人民很早就知道并利用它们。
火的认识与利用在中国距今170万年以前的云南元谋人遗址中和大约同一时期山西芮城西侯度遗址中，发现了已知的人类最早的用火遗迹。
在距今50万年以前的北京周口店“北京人”居住的岩洞里，上、中、下部都找到了“灰烬层”。
在“灰烬层”中，草木灰中夹杂着木炭、石头和兽骨，灰烬按一定部位成堆分布，这说明北京人已有意识地用火。
在长期的生产和生活实践中，古人类不断总结经验，寻找着人工取火的方法，终于发现钻木可以取火。
一般认为人工取火大约出现在旧石器时代的晚期。
对火的认识和使用，是人类历史上第一个伟大的化学发现。
它为物质发生化学变化创设了重要条件，增长了人类和自然作斗争的威力，也改变了人们的生活习惯和生活方式。
可以说火的使用既改造了自然也改造了人类本身。
煤的利用煤炭，中国古代称“石炭”、“乌薪”、“黑金”、“燃石”等。
最早记载煤的名称和产地的著作是战国时期的《山海经》。
《汉书·地理志》上也记载：“豫章郡出石可燃，为薪。
”说明煤已用于江西南昌附近人民的日常生活中。
1975年，根据对河南郑州古荥镇冶铁遗址的挖掘，发现当地从西汉中叶至东汉前期，是以煤为动力冶铁的。
北魏地理学家郦道元在《水经注·河上》篇中第一次在文献中记载用煤冶铁。
三国时期的曹操在邺都兴建冰井台，井深50米，贮煤数十万公斤。
南北朝时我国北方家庭已广泛使用煤取暖、烧饭，唐朝时我国南方也广泛使用煤了，宋朝时，煤炭在京都汴梁已是家用燃料，庄季裕在《鸡肋篇》云：“数百万家，尽仰石炭，无一家燃薪柴火者”即是明证。
元朝时，意大利的马可·波罗看到中国用煤盛况，并在他写的《马可·波罗游记》一书中做了记载，致使欧洲人把煤当成奇闻传颂。
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霍霍巴油: 霍霍巴种子含有50%的油份。这种油的化学结 构与分子形状与其它的植物油大不相同。在霍霍 巴油中,丙三醇却被仅 有一个醇基的线型分 子取代了，霍霍巴油 这种独特的性质具有 广泛的用途和开发利 用价值，它的经济价 值极高，被称为“液 体黄金”
用途：
1.国防机械 2.医药领域 3.美容护肤 4.食品工业 5桑那州南部、 洛杉矶东部的加利尼福亚沙漠和圣迭戈,以及墨西哥 西部边界大约1000英里的区域之内。该区域的斜坡和 山谷内遍布着成千上万的霍霍巴灌木丛。
雨量稀少,土地贫膺,气温46℃、低湿度，含盐度 高、白天气温高而夜晚气温低的沙漠，由于霍霍巴的 表面复盖有一层 蜡膜，主层蜡膜 封住了气孔,所 以就减少了蒸发。 霍霍巴不仅能在 如此恶劣的环境 生长,并且寿命 居然长达100年 以上。
3. 美容护肤 西蒙得木油的皂化值是94、碘值是77，与人体表皮 油脂的性质非常接近、其油脂结构几乎完全相似，所 以完全能与人体皮脂相混合。经长期使用，可增加皮 肤的柔软程度和弹性，被广泛用于制造高级化妆品、 护肤品、护发剂、防晒霜、口红等。
4.食品工业 由于其特殊的化学结构，与普通油脂相比，其热量 不易被人体吸收。可用作口香糖、胶姆糖、和奶油 的添加剂也可用作低热量食用油、冷餐油。
霍霍巴又名西蒙得木,这种沙漠灌木的果实可以 产油,它能给贫穷的印第安人带来繁荣,也能使抹香 鲸免遭灭绝。在美国与墨西哥的西部地区,杂乱地生 长着一种不引人注意的灌木。
形态 地理分布
环境气候
霍霍巴是灌木,高度在2一15英尺之间,叶片坚韧 灰绿色,椭圆形。植株雌雄异体,由雄株的花授粉。 果实是浅绿色,和橄榄羞不多大。成熟后,外壳变得 干燥,自动爆裂开,棕色的种子就弹出来了。通常1个 果实巾只有1粒种子,但有时不了l个,最多的有5个。
1. 国防机械 西蒙得木油结构 稳定、碘价低，具强 抗氧化性，在高温和 高压下稳定性优异， 可作为特殊用途的高 温润滑油、极压润滑 剂。
2. 医药领域 当地印第安人自古 以来就用西蒙得木油来 治疗各种皮肤病，胃病 和因粘液细胞引起的尿 塞病和外伤，比如，慢 性肛裂、关节炎和疼痛 等，还可用于预防妇产 科和普通外科疾病。
5.替代燃油
西蒙得木油近来成为科学家推崇的新型汽车替 代燃油。与柴油相比，西蒙得木油在小汽车和卡车 发动机中的表现似 乎更为出色，它不 仅可以减少对空气 的污染，而且能降 低发动机噪音并延 长其使用寿命。
当然，西蒙得木油不可能像汽油和 柴油那样大面积普及，因为的生长 需要炎热的气候甚至沙化土壤，因 此获得大量用于生产油的种子在不 具备上述条件的地区是一件很困难 的事，需要大量投资。