淺談生物質材料的發展趨勢

程運平 王 安 陳美成

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

淺談生物質材料的發展趨勢

程運平 王 安 陳美成

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

21世紀以來，在世界范圍內人類面對著嚴峻的能源問題與環境保護問題，生物質材料的開發與利用逐漸受到重視。生物質材料是以農作物秸稈、竹材和植物莖稈等農林廢棄物為原料，經過物理、化學、生物等高技術手段加工制造的新材料。生物質材料具有性能優異、自然降解、節能環保等特點，是現代社會發展的綠色新材料[1]。

生物質；綠色材料；可再生資源；節能環保

我國能源資源緊缺已經是事實，因此綠色能源是未來能源發展的趨勢。對于緩解傳統能源帶來的環境污染和資源壓力，生物質能源有著十分重要的作用。生物質能源又稱“綠色能源”，指利用木材邊角料、青草、農作物、稻殼等農林廢棄物再生能源為原料[2]。開發“綠色能源”已成為當今世界上工業化國家開源節流、化害為利和保護環境的重要手段。而中國是農業大國，有豐富的農作物、稻殼等物質資源，在生物質能的開發與使用上具有一定的優勢條件。

1 生物質材料的發展背景

1.1 國內能源資源危機

我國資源總量豐富,在世界上是資源大國，但是由于我國人口眾多，人均資源水平低于世界平均水平，因此，我國在世界上又是一個資源小國。我國是一個能源生產大國和消費大國，隨著我國工業化的迅速發展，消耗了大量的能源資源。如今，我國面臨著嚴重的能源資源危機,一些資源需要從國外進口。

由于我國的能源利用技術落后，利用率低。在經濟高速增長的條件下，我國的能源消耗速度比其他國家更快，能源枯竭的威脅可能來得更早、更嚴重。因此，日益增長的對外能源需求造成的能源壓力迫使我們不得不尋找解決能源危機的突圍之路目前我國對能源的需求正處于高速增長時期，如不采取有力措施，我國的能源資源形勢將會走向全面嚴峻。為應對日益逼近的能源危機和資源約束，一些可再生資源，如木材邊角料、青草、農作物、稻殼等，經過物理、化學、生物等過程形成的綠色能源也應運而生。

1.2 國內環境保護要求

隨著社會科技發展和人民生活水平的提高，中國各種環境污染問題都處于相當嚴重的局面。首先，人類在生產和生活中消耗了大量的不可分解材料，如塑料袋、包裝盒、餐盒等一次性用具，產生大量的廢棄物；其次，隨著中國工業化的快速發展，各種高能耗高污染行業迅速擴張，向空氣排放大量污染氣體。因此，消耗能源和材料過程中產生的一些有毒氣體或有機物釋放物質，不僅危害著人體的健康，還造成我國嚴重的環境污染、生態破壞等環境問題。

環境污染與環境負擔的問題正越來越受到我國政府和民眾的關注。我國在治理環境方面投入大量資金，逐漸完善相關的環境保護法律法規，在城市地區采取了種種環境保護和污染治理的行動，使許多城市地區的大氣和其他污染問題得到了一定程度的控制，環境指標有所改善。但是大量高污染行業在非城市地帶的發展，使環境污染問題向農村地區發展。因此，減少污染、保護環境已經成為國民經濟發展面臨的緊迫任務，開發有利于保護環境的綠色新材料也成為了科學領域發展的優先選擇。

2 生物質材料的基本特征及應用價值

2.1 生物質材料的基本特征

生物質作為綠色能源，是以農作物秸稈、竹材和植物莖稈等農林廢棄物可再生資源為原料，經過物理、化學、生物等過程生產形成的綠色材料。它的使用范圍正不斷擴大，不僅可以用來發電、供暖，也可以作為建筑用材等。生物質材料的幾個主要特征可以概括為:1）利用效率高，其原材料實現了資源的綜合利用和有效利用；2）適用范圍廣，可根據使用要求生產出不同性能和形狀的制品；3）節能環保,發電、建筑用材及產成品均安全環保；4）經濟效益好，實現了低價值材料向高附加值產品的轉變；5）可再生，其報廢產品和回收廢料均可100%再利用[3]。

2.2 生物質材料的應用價值

生物質材料是利用可再生植物材料為原料，這些原料可以在大自然中自然降解成無害有機物質被土壤吸收利用。生物質材料生產及成為廢品后的剩余物也不會造成二次污染，其利用后的廢物在回收后可無害化處理，在一定的溫度和濕度條件下可降解。典型的生物質材料主要是以木屑、竹子、麥秸、花生殼、棉桿等初級生物質材料為主原料，經特殊工藝處理后加工成型的一種可逆性循環利用、形態結構多樣的基礎性材料[4]。這些材料不僅綠色無公害、沒有毒害氣體釋放，還能保護我們的森林資源。

生物質綠色材料利用的綜合價值較高,例如，利用生物質材料進行發電，可以節約我國的煤炭資源；生物質材料作為綠色清潔能源，可以減輕對大氣環境的污染；在建筑物中按照一定比例加入綠色建筑材料，可使房屋冬暖夏涼，提高房屋居住的舒適度。生物質材料不僅對人與環境有益，而且對資源造成的壓力很小。

3 結語

生物質材料作為綠色清潔能源有著非常優秀的使用價值，符合我國環保政策和未來綠色材料的發展趨勢。隨著人們對生態環境保護與資源可持續利用的日益重視，發展綠色節能材料不僅可以有效降低對資源和環境的壓力，還可以改善人民的居住品質，為人們提供更優質舒適的環境[5]。雖然生物質材料的發展還存在一定的制約因素，但是，隨著綠色觀念加深和不斷創新，未來生物質材料的發展將會更進一步，滿足社會發展的需要并逐漸得到推廣和應用。

[1]李睿璇,應俊華,沈楊,等.木基鎂質復合材料的制備及力學性能研究[J].木材加工機械,2017(3):15-16.

[2]蔡紹祥,孫友富,錢志揚,等.生物質復合材料應用于建筑裝飾的研究[J].木材加工機械,2016:27(3):52-56.

[3]周義德,王方,岳峰.我國生物質資源化利用新技術及其進展[J].節能,2004(10):8-11.

[4]段新芳,葉克林,張宜生.我國林業生物質材料產業現狀與發展趨勢[J].木材工業,2011,25(4):22-25.

[5]周定國.我國秸稈人造板產業的騰飛與超越[J].林產工業,2016,43(1):3-8.