Sustainable Use of Forest Biomass for Energy pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Roser, Dominik (EDT)/ Asikainen, Antti (EDT)/ Raulund-rasmussen, Karsten (EDT)/ Stupak, Inge (EDT)

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:

价格:179

装帧:

isbn号码:9781402050534

丛书系列:

图书标签:

Forest Biomass
Bioenergy
Sustainability
Renewable Energy
Forestry
Energy Policy
Biomass Conversion
Climate Change
Waste Management
Circular Economy

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具体描述

森林生物质的循环经济：从可持续采集到能源转化的前沿技术与政策实践本书将深入探讨森林生物质资源在构建未来低碳能源体系中的核心地位，重点聚焦于如何实现生物质的生态友好型采集、高效能转化以及循环经济模式下的可持续利用。本书并非侧重于某一特定主题（如您提到的书名所示的单一应用），而是提供一个宏观且全面的视角，涵盖从源头管理到终端应用的全链条创新。 --- 第一部分：森林生物质资源的优化管理与可持续采集（The Nexus of Ecology and Supply Chain）本部分旨在确立生物质资源可持续性的科学基础，确保能源生产不对森林生态系统的长期健康构成威胁。第一章：全球森林生物质潜力评估与碳汇动态本章将详细分析当前全球主要森林区域的生物质储量（包括林下残余物、疏伐材、枯倒木以及森林清理过程中的副产品）。重点将放在利用遥感技术、地理信息系统（GIS）和先进的林业清查方法，对不同气候带和管理模式下的生物质年净增长量进行精确量化。深入探讨生物质采集的“碳中和”核算边界，分析短期碳释放与长期碳汇恢复之间的微妙平衡。内容包括：基于生态承载力的采集限制模型，以及如何将生物多样性保护指标纳入生物质资源规划的决策框架。第二章：生态友好型生物质采集技术与供应链优化本章关注降低采集活动对土壤健康和水文循环影响的技术创新。我们将系统回顾并评估当前主流的采伐、集材和运输技术。重点剖析超低碾压集材技术（Low-Impact Skidding）、模块化和分散式生物质预处理站点的选址策略。此外，还将探讨基于物联网（IoT）和区块链技术的供应链追溯系统，确保生物质原料来源的透明性和合规性，有效杜绝非法采伐或过度消耗敏感生态区的原料。讨论模块化预处理（如现场切片、压缩和干燥）如何降低后续运输成本和提高能源密度。第三章：生物质的质量控制与标准化生物质原料的异质性是影响后续转化效率的关键障碍。本章将聚焦于建立统一的生物质质量评估标准体系，包括水分含量、灰分、挥发分和元素分析（C, H, O, N, S）的快速检测方法。内容涵盖了如何通过机械或热化学预处理方法，有效降低原料中的污染物（如重金属和氯化物），以满足不同终端能源系统（如气化炉、锅炉或厌氧发酵罐）对燃料规格的严格要求。 --- 第二部分：生物质向高价值能源与化学品的高效转化（Advanced Conversion Pathways）本部分将超越传统的直接燃烧，探索将森林生物质转化为高附加值能源载体和平台化学品的多种前沿技术路线。第四章：热化学转化技术：从热解到先进气化深入分析生物质快速热解（Fast Pyrolysis）生成生物油的工艺优化，重点探讨生物油的稳定化、升级（如加氢脱氧）以用作液体燃料或化工原料。在气化领域，本书将对比流化床、固定床和先进的等离子气化技术，分析它们在生产合成气（Syngas）方面的效率差异、对原料适应性以及下游费托合成（Fischer-Tropsch Synthesis）制备合成燃料（如航空燃料）的可行性。重点关注如何精确控制合成气中的CO/H2比率，以适配特定的催化剂系统。第五章：生物化学转化：先进发酵与酶促反应本章聚焦于将木质纤维素原料转化为第二代生物燃料（如纤维素乙醇、生物丁醇）的挑战与进展。详细介绍酶水解的效率瓶颈、耐受性强的微生物菌株的基因工程改造，以及如何经济有效地分离和纯化发酵产物。此外，将探讨厌氧消化技术在处理高固体含量木质废弃物中的应用，以及沼气升级为生物甲烷并接入天然气管网的技术经济性分析。第六章：催化与多联产系统集成本章探讨集成化的生物精炼概念（Biorefinery），强调单一原料通过不同路径产生多种产品的潜力。重点分析催化转化技术，例如：木质素的催化解聚生成芳香族平台化合物（如苯酚、邻苯二甲酸），以及将生物质衍生的平台分子（如羟甲基糠醛HMF）转化为生物基塑料和聚合物的可能性。讨论如何设计高效的异相催化剂，以实现目标产物的高选择性转化。 --- 第三部分：市场机制、政策框架与系统整合（Economics, Policy, and Grid Integration）本部分将关注生物质能源产业化的实际障碍，并提出促进其规模化应用的政策建议和市场解决方案。第七章：生物质能源的生命周期成本分析与市场驱动力进行详尽的技术经济评估（Techno-Economic Analysis, TEA），比较不同生物质能源路径（直燃、热解油、生物甲烷）的平准化能源成本（LCOE）。本章将剖析影响生物质能源投资回报的关键因素，包括原料获取成本、技术成熟度（TRL）和资本支出（CAPEX）。分析碳税、可再生能源配额制（RPS）以及对可持续生物质认证（如RSB, ISCC）的市场溢价效应。第八章：政策激励与监管环境的优化系统梳理国际上（特别是欧盟RED II和美国RFS）关于可持续生物质的监管框架。探讨如何设计更具前瞻性的激励政策，以支持高风险、高回报的第二代和第三代生物质技术从示范走向商业化。讨论在能源转型背景下，如何平衡能源安全、区域经济发展与环境目标之间的政策冲突。第九章：生物质能源在未来电网与供热系统中的集成分析生物质发电设施（特别是生物质热电联产CHP）作为电网的稳定性和灵活性提供者的角色。探讨如何利用生物质储能（例如，通过合成气调节发电负荷）来应对间歇性可再生能源（如风能和太阳能）的波动。研究生物质供热与区域供热网络的深度耦合，评估其在工业脱碳和城市供暖中的关键作用，并展望碳捕集与利用/封存（CCUS）技术与生物质能（BECCS）相结合的负排放潜力。 --- 本书的最终目标是为政策制定者、能源工程师、林业管理者和投资者提供一个全面的知识工具箱，用以系统性地规划和实施森林生物质资源的可持续、高价值利用，从而加速向净零排放经济的过渡。