具有發展潛力的新能源——生物質能

隨著化石燃料消耗量的逐漸增大及其儲存量的逐漸枯竭以及人們對環境保護的日益重視，越來越多的國家認識到：一個能夠持續發展的社會應該是一個既能滿足當今社會的需要，而又不危及后代前途的社會。因此，開發清潔與可再生能源已經刻不容緩。世界上許多國家都積極開發利用可再生能源。發展可再生能源可降低對煤炭、石油等化石能源的過分依賴，同時減少對環境的壓力。可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等，是自然界中可以不斷再生、永續利用的資源。其中生物質能是一種可再生的清潔資源，開發和使用生物質能，符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。

1 生物質能的產生

生物質能是從太陽能轉化而來的，通過綠色植物、藻類和光合細菌的光合作用，捕獲太陽能，經新陳代謝，儲存于生物質中的能量稱之為生物質能。只要太陽不滅，生物質能就取之不盡。其轉化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生物質能的使用過程又生成二氧化碳和水，形成一個物質的循環，理論上二氧化碳的凈排放為零。因此開發生物質能是實現能源可持續發展的一個重要手段。

2 開發生物質能的優點

生物質能的開發利用有如下優點：一是不會污染環境；二是它屬于可再生資源，能有計劃地種植和開發，減少對傳統能源資源的依賴，保障能源供應，穩定經濟發展；三是生物質能分布面積廣，成本低廉，易于普及推廣；四是生物質能使用更安全。

3 生物質能的開發利用

3.1 利用高產植物或者農作物生產燃油

目前生物質燃料油產業發展很快，已成為一個全球性的新興產業。自然界有許多植物或農作物含糖量或含油量高，是生產燃油的好材料。如甜高粱是一種高能作物，它的秸稈含糖量高，是生產酒精的最佳原料，為此，甜高粱被譽為“生物能源系統中的最有力競爭者”。此外，甘蔗、木薯、甘薯也是制取燃料乙醇的生物原料。

利用生物來生產柴油也是生物質能開發利用的好途徑。生產生物柴油的原料，美國以大豆為主，德國和其他歐盟國家以油菜籽為主，日本則以消耗食用油所產生的廢油為主要原料。由于我國人口多，可耕種面積少，因此我國則應重點研究以可再生的含油能源植物為原料來制備生物柴油。目前我國可用作建立規模化生物質燃料油原料基地的喬灌木樹種有30多種，如漆樹科的黃連木，無患子科的文冠果，大戟科的續隨子、麻瘋樹，山茱萸科的光皮樹等，這就為我國發展林木生物質能產業奠定了堅實的基礎。

3.2 利用有機廢棄物生產沼氣

利用農村及城鎮酒廠、糖廠和畜禽養殖場的有機廢棄物，發展沼氣，使之轉化為高品位能源，并開展綜合利用，提高利用價值；同時加強大中型沼氣工程的設計規范、標準和設備的成套供應。

3.3 利用稻殼、蔗渣等農林廢棄物直接發電

稻殼、蔗渣等農林廢棄物直接發電或通過熱解氣化供熱發電的裝置在北美、西歐、日本和巴西等許多地區和國家屢見不鮮，在美國即有近400萬kW的裝機。

3.4 利用工業手段將生物質能轉換成液體燃料

生物質能作為一項低碳能源技術受到廣泛的重視。利用液化技術將生物質能轉換成液體燃料替代石油是科學家的長期愿望，20世紀80年代已在巴、美等國家實現。通過工業手段，先將玉米、薯類、秸稈等生產出酒精，然后將燃料乙醇脫水，還可以得到乙烯。乙烯又被稱為“石化之母”，人們日常化工產品如塑料、布料等大都是由它為原料生產得來的，利用它還可生產許多高附加值精細化工產品，如表面活性劑、溶劑、潤滑劑等，這樣，農產品由生產出燃料乙醇和乙烯開始，就與化石能源搭上了橋。通過這種途徑生產出的生物塑料和纖維，具有生物降解性，不會引起白色污染。

總之，在石油資源日趨枯竭的情況下，以取之不盡的生物質能為主要原料、清潔無污染的生物能源，具有巨大的生命力和無與倫比的優勢。通過高新技術手段開發生物能源，已成為當今世界發達國家能源戰略的重要內容。