为解决电和能源产生的废气，使用BMF生物燃料支撑能源和驱动汽车

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导言

随着世界经济不断蓬勃发展，伴随而来的是环境污染和资源消耗的不断加剧。解决这些问题的关键之一就是寻找可持续的经济模式，而基于生物质的绿色化学成为了备受关注的焦点。本文将深入探讨生物质能源供应、生物质作为燃料、天然植物油和动物油脂等相关话题，带您了解这个崭新领域的发展和前景。

生物质能源供应

在追求可持续发展的道路上，生物质成为了一种备受关注的能源来源。各种不同形式的生物质，如芒草、开挂草、黑麦草，甚至是植物、收割残留物、有机副产品和废弃物都可以被转化为热能和电能。这一转化过程涉及到多种技术，包括燃烧、气化和硬质热解，这些技术已被广泛应用于不同规模和尺寸的燃烧厂。

然而，生物质作为能源供应的一个主要挑战是其能量密度相对较低，至少比石油燃料低10倍。此外，生物质的储存、处理和运输也带来了额外的能源需求，这主要是因为生物质在体积方面占据较多的空间。尽管如此，自1999年至2005年，再生能源的原始供应量增加了一倍以上，但仍然不超过总原始能源供应的4.6％，其中70％的再生能源来自生物能源。

生物质作为燃料

生物质作为燃料并非新鲜事物。早在1901年的巴黎世界贸易展上，鲁道夫·迪泽尔展示了一台使用花生油作为燃料的柴油发动机。而T型福特汽车最初也被设计为使用乙醇作为燃料。

二战期间的燃料短缺促使多个国家寻求替代燃料，其中一种非常不寻常的解决方案是将车辆改装为使用木材、木炭或煤炭。这些改装包括燃气发生器、燃气储罐、化油器改装以及管道系统来输送、过滤和计量燃气供应。

然而，巴西是第一个大规模采用生物燃料作为替代石油燃料的国家。面对1970年代的石油危机，巴西政府采用国产甘蔗进行发酵，生产乙醇，并将其混合到所有汽油中，这成为国家的优先事项。这一举措不仅帮助巴西节省了近500亿美元的进口石油费用，还创造了大约一百万个农村就业岗位。

乙醇生产

乙醇作为生物燃料，可以从多种原材料中生产。这些原材料根据它们含有的碳水化合物类型分为糖、淀粉或木质细胞壁材料。糖可以通过糖蜜、甜菜、甘蔗或谷物糖的发酵过程来生产乙醇。这一工业生产过程已经非常成熟，因为酵母细胞可以直接代谢糖，从而降低了生产成本。

然而，对于含有淀粉和木质细胞壁的生物质，需要经过预处理和糖化两个主要步骤才能生产乙醇。预处理阶段是将木质纤维素原材料转化为可发酵糖的最昂贵的处理步骤之一。在这一过程中，半纤维素被溶解、晶体度降低，增加底物的表面积和孔容量，从而影响了生物质的结构。值得注意的是，热化学预处理方法似乎比生物方法更有前途，因为它可以转化木质纤维素生物质的木质素分数，这对酶水解过程产生有害影响。

不仅如此，生物乙醇的生产还涉及到连续处理过程，其中允许酵母细胞循环利用，从而大大提高了处理速度，并降低了在单批处理中所需的加热和冷却成本。燃料乙醇通常需要经过蒸馏，以使其含水量极低，可以与传统汽油混合，如85％乙醇可变动燃料车辆，这在巴西已经广泛采用，在美国也有一定程度的应用。此外，生物乙

生物柴油的制备

与生物乙醇相比，生物柴油的制备需要更少的发动机改装，事实上，几乎所有现代柴油发动机都可以轻松运行生物柴油。这使得生物柴油成为一种相对容易推广的替代能源。生物柴油的合成原理相对简单，已经被研究和应用了多年。

基本制备过程涉及催化剂诱导的蔬菜油的酯交换反应，从而生成脂肪酸甲酯。通常，催化剂采用强碱性物质，如氢氧化钠或氢氧化钾。在酯链被切断后，产生的甘油分子成为反应的副产物之一。与生物乙醇类似，生物柴油可以使用多种原料制备，包括几乎任何一种植物油，包括回收的油和废弃的油脂。

然而，不同油料原料的组成，特别是饱和脂肪酸的含量，对生物柴油的规格和性能产生决定性影响。这尤其影响到粘度稳定性和蜡晶沉淀等特性。由于这些原因，对于生物柴油的研究和生产一直在不断演进。

天然植物油和动物油脂

天然植物油和动物油脂是代谢和人类、动物营养中不可或缺的组成部分。这些油脂中包含各种对于人类健康至关重要的化学物质。特别值得注意的是，如果使用温和的加工方法，尤其是冷压方法，这些化合物将会被保留在油脂中。这就是为什么地中海饮食中以冷榨橄榄油为基础，通常被认为非常健康的原因。

此外，提取类似生育酚或甾醇等副产物，并将其添加到食品中作为工业生产的膳食补充剂，已经成为现代营养保健或功能性食品制造的基础。这些副产品通常从大豆油蒸馏液、去胶磷脂或原始松香油中提取。这些化合物的应用在工业和医学领域有广泛的用途。

油化学聚醇

油化学聚醇是一类广泛应用的化合物，它们用于制造聚氨酯泡沫、聚氨酯胶粘剂以及各种涂层树脂，包括无溶剂重型多层涂层和高性能防腐涂层。这些化合物的制备源于脂肪酸的聚合，通常是通过将脂肪酸加氢形成脂肪醇，然后进行反应。

这些化学反应涉及到短链和饱和脂肪酸二元羧酸，如马来酸、富马酸、草酸、琥珀酸和己二酸等。这些脂肪酸二元羧酸是一些工业化学品的原材料，它们在各种领域都有广泛应用。与石油化工基础生产的产品相比，天然油脂为这些化学品提供了更长链的二元酸，这在某些应用中具有重要价值。

总结

基于生物

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