菲律宾改良的稻壳燃气灶

菲律宾改良的稻壳燃气灶

稻壳是全球最大的稻米加工副产品。它们经常被丢弃，造成环境污染。菲律宾水稻研究所的Alexis Belonio T.先生将稻壳用作肥料添加剂和烹饪生物燃料。他设计了一种以稻壳为燃料的燃气灶。随着燃料价格（尤其是液化石油气）的上涨，稻壳燃气灶成为一种高效环保的替代品。这款燃气灶的设计灵感源自越南一种改良的稻壳炉，这种炉子在湄公河三角洲的农村地区非常流行（图1）。

在菲律宾，稻壳燃气灶的价格约为45美元/台（954,000越南盾/台）。一公斤稻壳需要一小时才能煮熟。使用这种炉子每小时仅需0.06美元（1,272越南盾/小时），而燃气灶每小时则高达0.38美元（8,056越南盾/小时）。因此，稻壳燃气灶在2014年荣获菲律宾“能源地球奖”以及其他诸多奖项，因为它有望在斯里兰卡、越南、印度和柬埔寨等稻米种植国广泛推广……

稻壳燃气灶具有以下优点：

- 该炉具在节省成本方面极具潜力，有望取代燃气灶，其火焰呈蓝色，无烟。1吨稻壳可转化为23个11公斤的燃气罐（​​3.95公斤稻壳可产生1公斤燃气）。

- 减少家庭做饭的开支，稻壳价格比电、液化气、柴火、煤炭便宜

- 减少将稻壳倾倒入运河焚烧造成的环境污染。在菲律宾，使用稻壳燃气灶每年消耗1095个稻壳。

- 与传统燃煤或柴火炉相比，减少二氧化碳排放。减少因木材开采而造成的森林砍伐压力，1吨稻壳相当于847.45公斤柴火或510.20公斤木炭。

- 通过生产和向家庭分发炉灶和稻壳来创造更多的就业机会。

1、稻壳燃气灶结构

a. 燃烧稻壳产生气体的燃烧室

这是一个盛放稻壳并在厌氧条件下燃烧将其转化为气体的燃烧室。燃烧室是一个圆管，直径为10-30厘米，高为40-110厘米，具体取决于稻壳的储存量和家庭人数。燃烧室燃烧两层稻壳，外管由18号镀锌铁制成，内管由20号不锈钢制成。外管和内管相距2厘米，中间填充不可燃的隔热材料，例如稻壳灰。燃烧室底部有一个不锈钢网，既可以盛放稻壳，也可以排出蒸煮后的稻壳灰。

气壳室外面有保护铝网，防止烫伤。

b.稻壳灰室

灰室位于燃烧室下方。灰室设有一个槽，方便取出谷壳。灰室必须密封，以便接收风扇向上吹送的空气。

c. 范

炉子上安装了一个风扇，用于为稻壳转化为气体的过程吹送空气。该风扇是一个直径3英寸的轴流电风扇。

d. 燃烧器

燃烧器将燃烧室内的气体转化为蓝色火焰。圆形燃烧器有一排直径为3/8英寸的孔。外侧的第二排孔提供空气，使气体完全燃烧，且不产生烟雾。

炉灶上方有一个用于烹饪的锅架。

图2：稻壳燃气灶部件详细结构

2. 有效性

将稻壳填入燃烧室后，用纸片点燃稻壳。在无氧燃烧条件下，会产生一氧化碳（CO）、氢气（H2）和甲烷（CH4）气体。其他气体包括二氧化碳（CO2）和水蒸气。

燃烧室内的烧焦稻壳层会以每分钟1-2厘米的速度向下移动，具体取决于空气的通入量，每小时消耗1.59-2.0公斤稻壳。烧开1升水（从29摄氏度到100摄氏度）需要8-9分钟。煮一锅4-6人份的米饭需要9-12分钟。

图3：稻壳燃气灶工作原理

稻壳燃气灶优点：

- 炉子容易启动，用一张纸点燃炉子，当产生气体时，用火柴点燃火；

- 做饭时几乎无烟。这是相比农村传统的稻壳炉、柴火炉最大的优势；

- 罐内装入2公斤稻壳，可煮出一锅米饭和两道菜，供4-6人食用；

- 可通过风扇速度调节火焰；

- 燃烧后的灰烬可用于改良土壤，作为蔬菜和花卉品种的生长介质；

- 非常安全，不像液化气瓶那样易燃易爆

但稻壳燃气灶也有缺点：

- 在没有稻壳的地方推广难度较大。该炉子是专门烧稻壳的，不能使用其他材料；

- 稻壳体积大，运输和储存困难。菲律宾政府通过税收政策鼓励工厂将稻壳分发给家庭。

- 需要电力来运行风扇，在没有电的地区可以使用 12 伏电池和变压器。

目前12公斤气瓶价格为41.3万越南盾/瓶，相当于34416越南盾/公斤，而1公斤稻壳的平均成本为500越南盾/公斤，生产1公斤稻壳气仅需2000越南盾/公斤。菲律宾在稻壳气炉设计上，鼓励机械厂与碾米厂联合生产，组织分销，创造具有附加值的产品。

据 Bannhanong 称