生物質(zhì)清潔能源的綜述

1、生物質(zhì)清潔能源的綜述The Review of Biomass Clean Energy摘要 概述了生物質(zhì)能的來(lái)源,包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、城鎮(zhèn)垃圾和工業(yè)有機(jī)廢棄物等；將生物質(zhì)清潔能源分為液體、氣體、固體燃料，并從概況、特點(diǎn)、現(xiàn)狀、工藝四個(gè)方面介紹了生物質(zhì)清潔能源；并對(duì)生物質(zhì)清潔能源的發(fā)展前景做了一定的展望。Summary overview of biomass energy sources , including straw , firewood , livestock manure , urban waste and industrial organic waste , etc .

2、 Biomass clean energy is divided into liquid biomass clean energy 、gas、solid fuel , abstracting the biomass clean energy from the profile , characteristic , status , describe . Having a certain amount of vision for the development of the biomass energy sources .關(guān)鍵詞 生物質(zhì)能 來(lái)源 燃料我國(guó)是世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為迅速的國(guó)家之一, 對(duì)能源

3、的需求量長(zhǎng)期持續(xù)高速增長(zhǎng),目前我國(guó)已成為世界上僅次于美國(guó)的第二大能源消費(fèi)國(guó) 1 。在現(xiàn)在的能源消耗構(gòu)成中,除煤炭能夠滿足自給外, 石油和天然氣供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,特別是石油, 我國(guó)很大程度上依靠進(jìn)口。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè), 2020年,我國(guó)最低石油需求估計(jì)為4.5108t( 4.5億噸) , 國(guó)內(nèi)產(chǎn)量1.8 108 t( 1.8 億噸), 對(duì)外依存度超過(guò)60% ；如果2030 2040年經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng),我國(guó)原油產(chǎn)量?jī)H剩下108 t( 1億噸),需要進(jìn)口5108 t (5億噸),對(duì)外依存度將達(dá)到87% , 石油供需矛盾更加突出, 石油資源將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸?！?】與此同時(shí)國(guó)際石油價(jià)

4、格的高企,不僅增加購(gòu)買石油的外匯消耗, 而且給我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展造成不容忽視的負(fù)面影響。從我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)看,煤(占72% )和石油(占15% )一直占主導(dǎo)地位 3 。眾所周知,燃燒這些能源會(huì)使空氣中CO2、SO2、NOx、粉塵等有害氣體含量急劇增加,在嚴(yán)重污染環(huán)境的同時(shí)也不可避免帶來(lái)一次性能源枯竭的災(zāi)難性后果。據(jù)統(tǒng)計(jì), 若按目前的水平開(kāi)采世界已探明的能源, 煤炭資源尚可開(kāi)采100年, 石油30 40年, 天然氣5060年。在這樣的背景下, 我國(guó)必須根據(jù)現(xiàn)有能源資源條件,改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),在提高能源利用率的同時(shí),尋找、開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源。開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔能源資源，對(duì)建立新型

5、能源體系和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展將具有重大的意義。而且我國(guó)生物質(zhì)能資源非常豐富,為我國(guó)的生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。1、 生物質(zhì)清潔能源在能源轉(zhuǎn)化中，生物質(zhì)是一種理想的燃料。生物質(zhì)能燃燒容易，污染少，灰分較少，具有很強(qiáng)的再生能力。生物質(zhì)清潔能源燃燒不排放SO2、NOx等污染環(huán)境的氣體，是環(huán)保型的能源。2、生物質(zhì)能的來(lái)源我國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)資源,主要是農(nóng)業(yè)廢棄物及農(nóng)林產(chǎn)品加工業(yè)廢棄物、薪柴、人畜糞便、城鎮(zhèn)生活垃圾等,每年的生物質(zhì)能產(chǎn)量達(dá)6億多t標(biāo)煤,其中可開(kāi)發(fā)為能源的達(dá)3億多t標(biāo)煤【4】。1)秸稈。 秸稈是我國(guó)農(nóng)村的傳統(tǒng)燃料,是以種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品。秸稈除少量用于傳統(tǒng)燃料、墊圈

6、、喂養(yǎng)牲畜,部分用于堆漚肥外,大部分都作廢棄物燒掉?，F(xiàn)如今許多地區(qū)廢棄秸稈量逐年增大,已占秸稈產(chǎn)量的60%以上，而且大多是低效利用方式即直接在柴灶上燃燒,轉(zhuǎn)換效率僅為10% 20%。而且隨著省柴節(jié)煤技術(shù)的推廣,燃煤和液化氣的普及,秸稈更是大量富余。因此,加快秸稈的優(yōu)質(zhì)化轉(zhuǎn)換利用勢(shì)在必行。 2)薪材。 薪柴屬于森林生長(zhǎng)和林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程提供的生物質(zhì)能源,來(lái)源于樹(shù)木生長(zhǎng)過(guò)程中修剪的枝杈、木材加工的邊角余料以及專門提供薪柴的薪炭林。目前許多國(guó)家生物質(zhì)資源利用的主要構(gòu)成均以林業(yè)廢棄物和薪炭林為主，所以應(yīng)制定長(zhǎng)期林業(yè)規(guī)劃,合理、有計(jì)劃地進(jìn)行砍伐與造林,以解決供需矛盾及生態(tài)問(wèn)題。3)禽畜糞便。禽畜糞便也是一種

7、重要的生物質(zhì)能源,其經(jīng)干燥可直接燃燒供應(yīng)熱能,主要是與秸稈混合作為沼氣的發(fā)酵原料,起到改善農(nóng)村能源質(zhì)量和生存環(huán)境的作用。目前我國(guó)年糞便污水資源量達(dá)1.6億t,折合1157. 5萬(wàn)t標(biāo)煤。4)城鎮(zhèn)垃圾。城鎮(zhèn)垃圾主要是由居民生活垃圾、商業(yè)、服務(wù)業(yè)垃圾和少量建筑垃圾等廢棄物構(gòu)成的混合物,成分比較復(fù)雜。其直接燃燒可產(chǎn)生熱能,或經(jīng)熱解處理制成燃料使用, 目前我國(guó)城鎮(zhèn)垃圾熱值在4. 18MJ /kg(1 000kCal/kg)左右。5)工業(yè)有機(jī)廢棄物。經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)和工業(yè)的迅速發(fā)展使工業(yè)有機(jī)廢棄物逐年增加。目前我國(guó)每年除鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)外的工業(yè)廢水排放量約360 億t,有機(jī)含量520萬(wàn)t. 其中50%的工業(yè)有機(jī)廢

8、水即可生產(chǎn)250 億m3的沼氣,接近于目前全國(guó)天然氣產(chǎn)量。厭氧技術(shù)尤其適用于以生物質(zhì)為原料的行業(yè),如造紙、制糖、酒精發(fā)酵、制藥和食品等,利用此技術(shù)處理工業(yè)有機(jī)廢棄物,不僅有利于環(huán)境改善還可回收大量能源,發(fā)展前景良好【5】。 3、主要的生物質(zhì)清潔能源的分類生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)燃料生物質(zhì)主要分為三類，即生物質(zhì)液體燃料、生物質(zhì)氣體燃料和固體燃料。生物質(zhì)制乙醇的技術(shù)已基本成熟,進(jìn)入商業(yè)示范階段。生物質(zhì)直接裂解制取油料的技術(shù)目前仍處于研究和中試階段,其產(chǎn)品仍未能具有實(shí)際意義,但前景很好。生物質(zhì)能制沼氣已得到較大的推廣，在我國(guó)農(nóng)村更是得到相應(yīng)的推廣。由于生物質(zhì)比煤含有更多的氫,所以從生物質(zhì)制取氫氣更加合理和

9、經(jīng)濟(jì),同時(shí)也是完全潔凈的能源技術(shù),更有發(fā)展前途。生物質(zhì)固體燃料燃燒性能得到很大的改善，并減少了對(duì)環(huán)境的污染?！?】3、1生物質(zhì)液體燃料生物質(zhì)液體燃料被認(rèn)為是近期代替化石液體燃料的最佳途徑。其中燃料乙醇、生物柴油是最接近產(chǎn)業(yè)化的液體燃料技術(shù)。但是,目前生產(chǎn)燃料乙醇和生物柴油的原料成本較高,如淀粉和糖質(zhì)原料成本占生產(chǎn)成本的60%以上,且原料供應(yīng)需要占用大量農(nóng)業(yè)用地,所以雖然這種模式已經(jīng)較為成熟,但對(duì)我國(guó)糧食安全存在很大的潛在威脅,因此,發(fā)展生物質(zhì)液體燃料應(yīng)建立在以非糧食的各種經(jīng)濟(jì)作物上。雖然我國(guó)在生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)方面取得了一定成績(jī),但在非糧生物質(zhì)液體燃料的產(chǎn)業(yè)化方面進(jìn)展緩慢,仍有很多問(wèn)題制約生物質(zhì)液

10、體燃料產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,主要表現(xiàn)在: 以木薯、甘薯、甜高粱等生產(chǎn)液體燃料技術(shù)中存在原料預(yù)處理及儲(chǔ)存困難,轉(zhuǎn)化率偏低,能耗較高的問(wèn)題。生物柴油和纖維素乙醇生產(chǎn)中的生物酶核心技術(shù)仍未突破,存在轉(zhuǎn)化效率低、酶成本高等問(wèn)題。以秸稈等生物質(zhì)廢棄物生產(chǎn)熱解油和氣化合成液體燃料技術(shù)尚未成熟,存在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、投資和生產(chǎn)成本高等問(wèn)題。3.1.1生物柴油3.1.1.1生物柴油的概況生物柴油是清潔的可再生能源,又稱脂肪酸甲酯,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實(shí)、工程微藻等油料水生植物以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料,是優(yōu)質(zhì)的石油替代品。生物柴油這一概念最早由德國(guó)工程師Dr.Rudo

11、lf Diesel于1895年提出7, 在1900年巴黎博覽會(huì)上, Dr.Rudolf D iesel展示了使用花生油作燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。而系統(tǒng)的研究工作則始于上世紀(jì)50年代末60 年代初, 在70年代的石油危機(jī)之后得到了大力發(fā)展, 許多國(guó)家都制訂了相應(yīng)的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃。如日本的陽(yáng)光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)等。3.1.1.2生物柴油的現(xiàn)狀在發(fā)達(dá)國(guó)家, 利用油、花生油、棉籽油、葵花籽油、油菜籽油、棕櫚油和蓖麻籽油生產(chǎn)生物柴油正在形成產(chǎn)業(yè) 8 。德國(guó)2004 年生物柴油的生產(chǎn)能力達(dá)到了109.7萬(wàn)t，占整個(gè)歐盟15國(guó)總生產(chǎn)能力的50% 以上,是世界上最大的生物柴油生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó) 9 。在

12、中國(guó), 生物柴油產(chǎn)業(yè)化首先在民營(yíng)企業(yè)展開(kāi),海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司等都建成了1 萬(wàn)2 萬(wàn)t/ a的生產(chǎn)裝置, 除生產(chǎn)生物柴油外, 還生產(chǎn)一些高附加值的產(chǎn)品。北京市科委可持續(xù)發(fā)展科技促進(jìn)中心正與中國(guó)石油大學(xué)合作, 利用北京市餐飲業(yè)廢油為原料來(lái)制造生物柴油。四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院正籌備以麻瘋樹(shù)果油為、原料, 計(jì)劃建立2 萬(wàn)t / a的生產(chǎn)裝置 10 。3.1.1.3生物柴油的優(yōu)點(diǎn) 原料來(lái)源廣泛, 可利用各種動(dòng)、植物油作原料； 生物柴油作為柴油代用品使用時(shí), 柴油機(jī)不需作任何改動(dòng)或更換零件；可得到經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的副產(chǎn)品, 如甘油；相對(duì)于石化柴油, 生物柴油貯存、

13、運(yùn)輸和使用都很安全(無(wú)腐蝕性, 非易燃易爆) ；熱值高(一般可達(dá)石化燃料油的80% )；可再生性(一年生的能源作物及多年生的木本植物均可作為原料)；可在自然狀況下實(shí)現(xiàn)生物降解, 減少對(duì)人類生存環(huán)境的污染。3.1.1.4生產(chǎn)工藝主要可以歸結(jié)為兩個(gè)方面:物理法生物柴油生產(chǎn)技術(shù)和化學(xué)法生物柴油生產(chǎn)技術(shù)。3.1.2 燃料乙醇3.1.2.1燃料乙醇的概況燃料乙醇是由甘蔗、小麥等作物進(jìn)行生化轉(zhuǎn)換,主要是通過(guò)厭氧消化制取沼氣和通過(guò)酶技術(shù)制取乙醇液體燃料,可以與汽油混合使用。車用乙醇燃料也稱為乙醇汽油，是一種通過(guò)特定工藝混配而成的新一代清潔環(huán)保型車用燃料。乙醇可由生物質(zhì)熱解乙炔和乙烯合成制取，但耗能太多，而采

14、用生物質(zhì)經(jīng)糖化發(fā)酵制取方法較經(jīng)濟(jì)可行。一般情況下，乙醇生產(chǎn)的成本的60%以上為原料所占，因此選用廉價(jià)原料對(duì)降低乙醇成本很重要，因此，人們開(kāi)始研究使用非糧食類生物質(zhì)。制取乙醇的原料主要有兩類：一類是木質(zhì)纖維原料，如速生林、草類；另一類是含糖豐富的植物原料，也可選用農(nóng)業(yè)廢棄物，如高粱秸、玉米秸、制糖廢渣等。3.1.2.2燃料乙醇的現(xiàn)狀燃料乙醇的生產(chǎn)原料主要有糖類、淀粉和纖維素, 由于其產(chǎn)量受到糧食資源的限制, 成本高, 難以滿足能源需求, 因而長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮必須尋找豐富且廉價(jià)的原料來(lái)源, 最近這方面的研究主要是集中在纖維素方面 5。巴西是最早大規(guī)模使用乙醇作為替代燃料的國(guó)家, 世界上第1 個(gè)燃料乙醇項(xiàng)目

15、ProAlcool于1975 年誕生在巴西, 接下來(lái)在1978 年美國(guó)、加、拿大也開(kāi)展了類似的項(xiàng)目。目前, 國(guó)外在燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面進(jìn)展較快的單位主要有Iogen 公司、BCI公司、Arkenol公司, 中國(guó)國(guó)內(nèi)有華東理工大學(xué)、河南天冠集團(tuán)和山東澤生生物科技公司 12, 13 。3.1.2.3主要特性（1）增氧性強(qiáng)，助燃效果好。燃料乙醇按10%的比例混配入汽油中，可使氧含量達(dá)到3.5%，助燃效果好，汽油燃燒充分，使汽車的有害尾氣排放總量降低33%以上。并可使辛烷值提高23個(gè)單位，提高了油品的抗爆性。 （2）溶解性好，清潔油路。車用乙醇汽油中的燃料乙醇是一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑，能有效地消

16、除汽車油箱及油路系統(tǒng)中沉淀和凝結(jié)的雜質(zhì)，具有使油路疏通的作用。 （3）燃燒充分，減少積炭。由于車用乙醇汽油燃燒充分,可有效地預(yù)防和消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器等部位積炭的形成，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和主要部件的使用壽命。 （4）親水性強(qiáng)，使用不當(dāng)會(huì)分層。乙醇是親水性液體，易與水互溶，如果油箱中沉積有水分或在車用乙醇汽油中混入水分，使油品水分超標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)燃料乙醇與調(diào)和組分油分層現(xiàn)象，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。3.1.2.4燃料乙醇的工藝目前國(guó)際上已開(kāi)發(fā)出兩類用非糧食類生物質(zhì)中的木質(zhì)纖維素制取乙醇和甲醇的新工藝：一類是生物技術(shù)法（發(fā)酵法）；另一類是熱化學(xué)法，即在一定的溫度、壓力和時(shí)間控制條件下將生物質(zhì)

17、轉(zhuǎn)化為氣態(tài)和液態(tài)燃料。3.1.3“綠色汽油”人類在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，眾多植物在陽(yáng)光照射下將吸收的水分和二氧化碳等無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為碳水化合物時(shí)，還能產(chǎn)生同石油相似的碳?xì)浠衔铩Ｖ灰獙?duì)這些碳?xì)浠衔镞M(jìn)行簡(jiǎn)單加工便可以提取到各種植物油，有的還可以代替柴油作燃料。能產(chǎn)生燃料有的作物被稱為“綠色燃油”作物，其種類主要包括被子植物及藻類。石油植物作為未來(lái)的一種新能源，與其他的能源相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)：石油植物是新一代的綠色潔凈能源，在當(dāng)今全世界環(huán)境污染嚴(yán)重的情況下，應(yīng)用它對(duì)環(huán)境保護(hù)十分有利。石油植物分布面積廣，若能因地制宜地進(jìn)行種植，便能就地取木成油，而不需勘探、鉆井、采礦，也能減少了長(zhǎng)途運(yùn)輸，成本低廉，易

18、于普及推廣。石油植物可以快速生長(zhǎng)，能通過(guò)規(guī)?；N植保證產(chǎn)量，而且是一種可再生的種植能源，而非一次能源。植物能源使用起來(lái)要比核電等能源安全得多，不會(huì)發(fā)生爆炸、泄露等安全事故。開(kāi)發(fā)石油植物，還要逐步加強(qiáng)世界各國(guó)在能源方面的獨(dú)立性，減少對(duì)石油市場(chǎng)的依賴，可以保障能源供應(yīng)。穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮積極作用。3.2氣體燃料生物質(zhì)氣化是通過(guò)化學(xué)方法將固體的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換為氣體燃料。由于氣體燃料高效、清潔、方便，生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視，并獲得了可喜的成就。生物質(zhì)氣化技術(shù)主要有熱解氣化技術(shù)和厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣技術(shù)等。3.2.1沼氣3.2.1.1沼氣的概況沼氣是有機(jī)物質(zhì)在一定溫度、濕度、酸堿度和

19、厭氧條件下，經(jīng)各種微生物發(fā)酵及分解作用而產(chǎn)生的一種以甲烷為主要成分的混合可燃?xì)怏w。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產(chǎn)生的氣體的60%80%。甲烷是一種理想的氣體燃料，它無(wú)色無(wú)味，與適量空氣混合后即可燃燒。甲烷的發(fā)熱量為34000J/m3,沼氣的發(fā)熱量約為2080023600 J/m3,1立方米的沼氣完全燃燒能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7kg無(wú)煙煤提供的熱量。由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的，所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機(jī)物在密閉的沼氣池內(nèi)，在厭氧（沒(méi)有氧氣）條件下發(fā)酵，即被種類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生沼氣。3.2.1.2沼氣的特點(diǎn)與其它燃?xì)庀啾?，其抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料

20、。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明和氣焊等。用沼氣代替汽油、柴油機(jī)器的效果也很好。3.2.1.3沼氣的現(xiàn)狀沼氣作為能源利用已有很長(zhǎng)的歷史。從世界范圍看，利用各種微生物協(xié)作作用生產(chǎn)甲烷的研究和應(yīng)用正處于方興未艾的階段。現(xiàn)在，沼氣的應(yīng)用正在各國(guó)廣大農(nóng)村推廣，在沼氣能源的開(kāi)發(fā)利用等方面已經(jīng)取得了較好的成績(jī)。目前中國(guó)農(nóng)村戶用沼氣池的數(shù)量達(dá)1300萬(wàn)座。自80年代以來(lái)建立起的沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù)沼氣為紐帶，物質(zhì)多層次利用、能量合理流動(dòng)的高效農(nóng)產(chǎn)模式 ，巳逐漸成為我國(guó)農(nóng)村地區(qū)利用沼氣技術(shù)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的有效方法。我國(guó)北方推廣的塑料大棚、沼氣池、禽畜舍和相結(jié)合的“四位一體 ”沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式

21、、中部地區(qū)的以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式、南方建立的“豬一果”模式 、以及其他地區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖一沼氣植”、“豬一沼一魚”和 “草一牛一沼” 等模式都是以業(yè)為龍頭，以沼氣為紐帶，對(duì)沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合起來(lái)，是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施，是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑，已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。3.2.1.4沼氣的工藝沼氣發(fā)酵工藝是指在厭氧條件下, 通過(guò)沼氣發(fā)酵微生物的活動(dòng), 處理有機(jī)廢物并制取沼氣的技術(shù)與裝備, 也稱為厭氧消化工藝。沼氣發(fā)酵可生產(chǎn)沼氣作為清潔能源, 又可處理有機(jī)廢物( 包括廢水和固體廢物)

22、 以保護(hù)環(huán)境, 經(jīng)沼氣發(fā)酵后的沼渣、沼氣液是優(yōu)化的有機(jī)肥料。沼氣生產(chǎn)是主要利用厭氧菌消化的生物化學(xué)方法。通常，消化過(guò)程分3個(gè)階段發(fā)生：水解、酸化和甲烷化。3.2.2生物質(zhì)制氫氫能是未來(lái)最理想的二次能源，具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于氫的制備方法有很多種，其中，生物質(zhì)制氫就是一種很好的制備方法。因?yàn)樯镔|(zhì)資源豐富，是重要的可再生資源。生物質(zhì)可通過(guò)氣化和微生物制氫。在生物質(zhì)氣化制氫方面，可將原料如柴薪、鋸木、麥秸。稻草等壓制成型，在氣化爐中進(jìn)行氣化或裂解反應(yīng)，可制的含氫的燃料氣。采用微生物在常溫下進(jìn)行酶催化反應(yīng)制取氫氣已備受人們的關(guān)注。生物質(zhì)產(chǎn)氫主要有化能營(yíng)養(yǎng)微生物產(chǎn)氫和光合微生物產(chǎn)氫兩種?；軤I(yíng)養(yǎng)微生

23、物是各種發(fā)酵類型的厭氧菌和兼性厭氧菌，其基質(zhì)是各種碳水化合物、蛋白質(zhì)等。這些微生物能夠利用有機(jī)物獲取其生命活動(dòng)所需的能量。目前已有利用碳水化合物發(fā)酵制氫的專利，并可利用所產(chǎn)生的氫氣作為發(fā)電的能源。光合微生物產(chǎn)氫是利用相關(guān)微生物（如微型藻類）和光合作用的聯(lián)系產(chǎn)氫。在國(guó)外已利用光合作用設(shè)計(jì)了細(xì)菌產(chǎn)氫的優(yōu)化生物反應(yīng)器，其規(guī)模可達(dá)日產(chǎn)氫2800m3。該方法采用各種工業(yè)和生活廢水農(nóng)副產(chǎn)品的廢料為基質(zhì)進(jìn)行光合細(xì)菌連續(xù)培養(yǎng)，在產(chǎn)氫的同時(shí)還凈化廢水和獲得單細(xì)胞蛋白，一舉三得，極有發(fā)展前景。3.3生物質(zhì)固體燃料固體燃料是將具有一定粒度的生物質(zhì)原料（如秸稈、果殼、木屑、稻草等）經(jīng)過(guò)粉碎，并在一定壓力下和溫度下將其

24、擠壓制成棒狀、塊狀或粒狀等各種成型燃料。成型燃料熱性能優(yōu)于木材，能量密度與中質(zhì)煤相當(dāng)，燃燒特性明顯改善，而且點(diǎn)火容易，火力持久，黑煙小，爐膛溫度高，并便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。固體燃料燃燒是新推廣的技術(shù),它主要是把生物質(zhì)固化成型后,再采取傳統(tǒng)的燃煤設(shè)備燃用,其優(yōu)點(diǎn)是充分利用生物質(zhì)能源替代煤炭。生物質(zhì)固化成型以后用途更加廣泛,可以用來(lái)發(fā)電、供熱,提高了對(duì)煤炭等化石燃料的替代使用率以削減大氣中二氧化碳和二氧化硫的排放量。生物質(zhì)顆粒燃料固化成型技術(shù)利用目前比較成熟。4 展望生物質(zhì)能來(lái)源極廣，為各國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，各國(guó)對(duì)生物質(zhì)能的研究取得了一定的成就，如“綠色石油”、車用乙醇燃料、生物柴油等。

25、而且，生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油、天然氣而居于世界能源消耗總量第四位的能源。但是，生物質(zhì)能應(yīng)進(jìn)一步代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃料，提高在能源消耗總量中的比重，改善能源危機(jī)問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題。如果能實(shí)現(xiàn)沼氣的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化和工業(yè)化，無(wú)論是對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還是能源的開(kāi)發(fā)利用，都將是一個(gè)很好的舉措。就我國(guó)而言，生物質(zhì)能在我國(guó)能源消耗總量中的比重偏低。沼氣在中國(guó)農(nóng)村分布廣泛，但沒(méi)有得到相應(yīng)的普及。沼氣應(yīng)該成為我國(guó)農(nóng)村的主要能源之一，充分利用我國(guó)農(nóng)村沼氣能源分布的特點(diǎn)，解決農(nóng)村能源問(wèn)題，改善農(nóng)村環(huán)境。各國(guó)都在大力發(fā)展乙醇燃料，但是仍存在很多制約乙醇汽油發(fā)展的因素。像我國(guó)這樣的人口大國(guó)，用糧食制取乙醇燃料，顯然不經(jīng)濟(jì)、不合理。然

26、而用非糧食作物制取乙醇燃料仍有一些技術(shù)難關(guān)未突破。如果能結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，發(fā)展新的技術(shù)，利用我國(guó)大量富余的秸稈制取液體燃料，將會(huì)很大程度上解決我國(guó)的能源問(wèn)題。目前，用非糧食作物發(fā)展生物質(zhì)能得到各國(guó)的重視，相信在不久的將來(lái)，秸稈、薪柴等將會(huì)“變廢為寶”。城市垃圾是長(zhǎng)期以來(lái)令人頭疼的問(wèn)題，如果能充分利用城市垃圾發(fā)展生物質(zhì)能，而不局限于垃圾焚燒發(fā)電，那垃圾真正成為放錯(cuò)位置的資源。有關(guān)專家估計(jì)，生物質(zhì)能有可能成為未來(lái)可持續(xù)能源系統(tǒng)的主要組成部分，到21世紀(jì)中葉采用新技術(shù)產(chǎn)生的各種生物質(zhì)能替代燃料將占全球總能耗的40%以上?！?4】5 結(jié)語(yǔ)1、 生物質(zhì)能來(lái)源極廣，為各國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，在液體燃料制取方面，原料已逐漸變成非糧食類作物。2、 生物質(zhì)液體燃料被認(rèn)為是石油良好的替代品，有突出的優(yōu)點(diǎn)，但仍存在一些難關(guān)未突破。3、 沼氣的應(yīng)用已得到大力的推廣，應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)展沼氣工業(yè)化和商業(yè)化。氫能是最清