能源與生命科學(xué)的融合

1、能源與生命科學(xué)的融合生物能源 姓名：許帥 學(xué)號(hào)：1062126318專(zhuān)業(yè)：熱動(dòng)與動(dòng)力學(xué)院：能環(huán)學(xué)院能源與生命科學(xué)的融合生物能源摘要：生物能源是可生再生能源，由于它是從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，只要太陽(yáng)不熄滅，生物能源就取之不盡，用之不竭。生物能源又是一種清潔能源。生物能源的轉(zhuǎn)化過(guò)程是通過(guò)綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質(zhì)，生物能源的使用過(guò)程又生成二氧化碳和水，形成一個(gè)理論上二氧化碳的凈排放為零的物質(zhì)循環(huán)。利用生物能源可以產(chǎn)生電流，聚沙成塔將細(xì)胞生物電流儲(chǔ)存起來(lái)，可以供日常照明使用。藻類(lèi)是易于繁殖和培養(yǎng)的生物，只需要水、二氧化碳和陽(yáng)光就可持續(xù)，一款用新型海藻作為生物能源的特殊燈的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于早

2、些時(shí)候的科技研究成果，研究者發(fā)現(xiàn)特殊培養(yǎng)的藻類(lèi)進(jìn)行光合作用時(shí)，能夠產(chǎn)生微弱的電流。生物能源有傳統(tǒng)生物能源和現(xiàn)代生物能源之分。傳統(tǒng)生物能源主要是農(nóng)村生活用能，農(nóng)村燒飯用的薪柴便是其中的典型例子，這只是利用生物質(zhì)資源的初級(jí)形式?，F(xiàn)代生物能源是指那些可以大規(guī)模用于代替常規(guī)能源亦即礦物類(lèi)固體、液體和氣體燃料的各種生物能。例如城市廢物能源化利用、農(nóng)村沼氣、燃料乙醇、生物柴油等液體燃料等等。從技術(shù)上分，生物能源利用包括生物質(zhì)沼氣技術(shù)、生物質(zhì)氣化技術(shù)、生物質(zhì)液化技術(shù)、生物質(zhì)固化技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等。關(guān)鍵字：礦物能源、新能源，可再生能源、生物質(zhì)能、綠色能源。一簡(jiǎn)介  生物質(zhì)包括植物、動(dòng)物

3、及其排泄物、垃圾及有機(jī)廢水等幾大類(lèi)。從廣義上講，生物質(zhì)是植物通過(guò)光合作用生成的有機(jī)物，它的能量最初來(lái)源于太陽(yáng)能，所以生物質(zhì)能是太陽(yáng)能的一種，它的生成過(guò)程如下： 葉綠素 CO2+H2O+太陽(yáng)能（CH2O）+O21葉綠素每個(gè)葉綠素都是一個(gè)神奇的化工廠，它以太陽(yáng)光作動(dòng)力，把CO2和水合成有機(jī)物，它的合成機(jī)理目前人類(lèi)仍未清楚。研究并揭示光合作用的機(jī)理，模仿葉綠素的結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出人工合成的葉綠素，建成工業(yè)化的光合作用工廠，是人類(lèi)的夢(mèng)想。如果這一夢(mèng)想能實(shí)現(xiàn)，它將根本上改變?nèi)祟?lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)和生活方式，所以研究葉綠素的機(jī)理一直是激動(dòng)人心的科學(xué)活動(dòng)2生物質(zhì)能生物質(zhì)是太陽(yáng)能最主要的吸收器和儲(chǔ)存器。太陽(yáng)能照射到地球后，

4、一部分轉(zhuǎn)化為熱能，一部分被植物吸收，轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能；由于轉(zhuǎn)化為熱能的太陽(yáng)能能量密度很低，不容易收集，只有少量能被人類(lèi)所利用，其他大部分存于大氣和地球中的其他物質(zhì)中；生物質(zhì)通過(guò)光合作用，能夠把太陽(yáng)能富集起來(lái)，儲(chǔ)存在有機(jī)物中，這些能量是人類(lèi)發(fā)展所需能源的源泉和基礎(chǔ)。基于這一獨(dú)特的形成過(guò)程，生物質(zhì)能既不同于常規(guī)的礦物能源，又有別于其他新能源，兼有兩者的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，是人類(lèi)最主要的可再生能源之一。3生物質(zhì)能的分類(lèi)生物質(zhì)具體的種類(lèi)很多，植物類(lèi)中最主要也是我們經(jīng)常見(jiàn)到的有木材、農(nóng)作物（秸稈、稻草、麥稈、豆稈、棉花稈、谷殼等）、雜草、藻類(lèi)等。非植物類(lèi)中主要有動(dòng)物糞便、動(dòng)物尸體、廢水中的有機(jī)成分、垃圾中的有機(jī)成

5、分等。4可觀的數(shù)目由于地球上生物數(shù)量巨大，由這些生命物質(zhì)排泄和代謝出許多有機(jī)質(zhì)，這些物質(zhì)所蘊(yùn)藏的能量是相當(dāng)驚人的。根據(jù)生物學(xué)家估算，地球上每年生長(zhǎng)的生物能總量約14001800億噸（干重），相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。我國(guó)的生物質(zhì)能也極為豐富，現(xiàn)在每年農(nóng)村中的秸稈量約6.5億噸，到2010年將達(dá)7.26億噸，相當(dāng)于5億噸標(biāo)煤。柴薪和林業(yè)廢棄物數(shù)量也很大，林業(yè)廢棄物（不包括炭薪林），每年約達(dá)3700萬(wàn)m3，相當(dāng)于2000萬(wàn)噸標(biāo)煤。5地位隨著人類(lèi)大量使用礦物燃料帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，各國(guó)政府開(kāi)始關(guān)心重視生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用。雖然各國(guó)的自然條件和技術(shù)水平差別很大，對(duì)生物質(zhì)能今后的利用情況將千差萬(wàn)

6、別，但總的來(lái)說(shuō)，生物質(zhì)能今后的發(fā)展將不再像最近200多年來(lái)一樣日漸萎縮，而是重新發(fā)揮重要作用，并在整個(gè)一次能源體系中占據(jù)穩(wěn)定的比例和重要的地位。二生物質(zhì)能與常規(guī)能源的相似性及可獲得性1生物質(zhì)能的獲得性生物質(zhì)能的載體是有機(jī)物，所以這種能源是以實(shí)物的形式存在的，是唯一一種可儲(chǔ)存和可運(yùn)輸?shù)目稍偕茉础６宜植甲顝V, 不受天氣和自然條件的限制，只要有生命的地方即有生物質(zhì)存在。從利用方式上看，生物質(zhì)能與煤、石油內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性相似，可以采用相同或相近的技術(shù)進(jìn)行處理和利用，利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)與推廣難度比較低。另外，生物質(zhì)可以通過(guò)一定的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，除了轉(zhuǎn)化為電力外，還可生成油料、燃?xì)饣蚬腆w燃料，直接應(yīng)用于

7、汽車(chē)等運(yùn)輸機(jī)械或用于柴油機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)、鍋爐等常規(guī)熱力設(shè)備，幾乎可以應(yīng)用于目前人類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)或社會(huì)生活的各個(gè)方面，所以在所有新能源中，生物質(zhì)能與現(xiàn)代的工業(yè)化技術(shù)和目前的現(xiàn)代化生活有最大的兼容性，它在不必對(duì)已有的工業(yè)技術(shù)做任何改進(jìn)的前提下即可以替代常規(guī)能源，對(duì)常規(guī)能源有很大的替代能力，這些都是今后生物質(zhì)能發(fā)揮重要作用的依據(jù)。2化學(xué)角度看從化學(xué)的角度上看，生物質(zhì)的組成是C-H化合物，它與常規(guī)的礦物燃料，如石油、煤等是同類(lèi)。由于煤和石油都是生物質(zhì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)換而來(lái)的，所以生物質(zhì)是礦物燃料的始祖，被喻為即時(shí)利用的綠色煤炭。正因?yàn)檫@樣，生物質(zhì)的特性和利用方式與礦物燃料有很大的相似性，可以充分利用已經(jīng)發(fā)展起來(lái)的

8、常規(guī)能源技術(shù)開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能。但與礦物燃料相比，它的揮發(fā)組分高，炭活性高，含硫量和灰分都比煤低，因此，生物質(zhì)利用過(guò)程中SO2、NOx的排放較少，造成空氣污染和酸雨現(xiàn)象會(huì)明顯降低；這也是開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能的主要優(yōu)勢(shì)之一。三生物質(zhì)能源之美1生物質(zhì)能的“美”生物質(zhì)能源的“至美”之處在于其既是保障能源安全的重要途徑之一，又兼具減輕環(huán)境污染的特點(diǎn)。在這一點(diǎn)上，作為生物質(zhì)能源家族一員的能源作物更是表現(xiàn)得淋漓盡致。如甜高粱，不僅可以通過(guò)能量轉(zhuǎn)換替代化石液體燃料，保障能源安全，同時(shí)還能保障糧食安全，而且還能吸收二氧化碳，加工過(guò)程中無(wú)污染，原料得以物盡其用。生物質(zhì)能源的“美”還在于它是可再生能源領(lǐng)域唯一可以轉(zhuǎn)化為

9、液體燃料的能源。它不僅具有資源再生、技術(shù)可靠的特點(diǎn)，而且還具有對(duì)環(huán)境無(wú)害、經(jīng)濟(jì)可行、利國(guó)利農(nóng)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。生物質(zhì)能源的“美”還在于它可以有效促進(jìn)能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展，能夠助推社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展。能源作物的大面積種植可以開(kāi)發(fā)利用閑置的荒漠地、鹽堿地，有利于這些質(zhì)地差的土壤逐漸改良，更有利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，還可以培育出致力于可再生能源利用領(lǐng)域的新型農(nóng)民。不僅如此，它還可以吸納農(nóng)村剩余勞動(dòng)力，增加農(nóng)民收入，農(nóng)民的收入來(lái)源也變得更加多元化。2綠色能源生物能源又稱(chēng)綠色能源,是指從生物質(zhì)得到的能源,它是人類(lèi)最早利用的能源.古人鉆木取火,伐薪燒炭,實(shí)際上就是在使用生物能源?！叭f(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，生物能源是從太

10、陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，只要太陽(yáng)不熄滅，生物能源就取之不盡。其轉(zhuǎn)化的過(guò)程是通過(guò)綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質(zhì)，生物能的使用過(guò)程又生成二氧化碳和水，形成一個(gè)物質(zhì)的循環(huán)，理論上二氧化碳的凈排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源，開(kāi)發(fā)和使用生物能源，符合可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。因此，利用高新技術(shù)手段開(kāi)發(fā)生物能源，已成為當(dāng)今世界發(fā)達(dá)國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。但是通過(guò)生物質(zhì)直接燃燒獲得的能量是低效而不經(jīng)濟(jì)的.隨著工業(yè)革命的進(jìn)程,化石能源的大規(guī)模使用,使生物能源逐步被煤和石油天然氣為代表的化石能源所替代.但是,工業(yè)化的飛速發(fā)展,化石能源也被大規(guī)模利用,產(chǎn)生了大量的污染物,破壞了自然界的生態(tài)

11、平衡,為了進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展,以及化石能源的弊端日益顯現(xiàn),生物能源的開(kāi)發(fā)和利用又被人們所側(cè)重。3利用的一些生物質(zhì)能人類(lèi)走向以生物能源開(kāi)發(fā)利用為標(biāo)志的可再生能源時(shí)代,意義十分重大:能大量利用農(nóng)村的土地,提高農(nóng)民收入.直接增加能源供給,改善大氣環(huán)境,使二氧化碳的排放與吸收形成良性循環(huán),緩解二氧化碳排放的壓力.當(dāng)前生物能源的主要形式有沼氣,生物制氫,生物柴油和燃料乙醇。沼氣是為生物發(fā)酵秸稈,禽畜糞便等有機(jī)物產(chǎn)生的混合氣體,主要成分是可燃的甲烷.生物氫可以通過(guò)微生物發(fā)酵得到,由于燃燒生成水,因此氫氣是最潔凈的能源.生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液體燃料,作為柴油的替代品更加環(huán)保.燃料乙

12、醇是植物發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的酒精,能以一定比例摻入汽油,使排放的尾氣更清潔.雖然現(xiàn)在的主要能源還是化石能源,但是生物能源的前途無(wú)量.雖然生物能源的開(kāi)發(fā)利用處于起步階段,生物能源在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中所占的比例還很小,但是其發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?以我國(guó)為例,目前全國(guó)農(nóng)村每年有7億噸秸稈,可傳化為1億噸的酒精.南方有大量沼澤地,可以種植油料作物,發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè).加上禽畜糞便,森林加工剩余物等.我國(guó)現(xiàn)有可供開(kāi)發(fā)用于生物能源的生物質(zhì)能源至少達(dá)到4.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于我國(guó)2000年全部一次能源消費(fèi)的40%。四發(fā)展生物質(zhì)能的八大優(yōu)勢(shì)第一，生物燃料是唯一能大規(guī)模替代石油燃料的能源產(chǎn)品，而水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能及其他新能

13、源只適用于發(fā)電和供熱。第二，生物燃料是產(chǎn)品上的多樣性。能源產(chǎn)品有液態(tài)的生物乙醇和柴油，固態(tài)的原型和成型燃料，氣態(tài)的沼氣等多種能源產(chǎn)品。既可以替代石油、煤炭和天然氣，也可以供熱和發(fā)電。第三，生物燃料是原料上的多樣性。生物燃料可以利用作物秸稈、林業(yè)加工剩余物、畜禽糞便、食品加工業(yè)的有機(jī)廢水廢渣、城市垃圾，還可利用低質(zhì)土地種植各種各樣的能源植物。第四，是生物燃料的“物質(zhì)性”，可以像石油和煤炭那樣生產(chǎn)塑料、纖維等各種材料以及化工原料等物質(zhì)性的產(chǎn)品，形成龐大的生物化工生產(chǎn)體系。這是其他可再生能源和新能源不可能做到的。第五，生物燃料的“可循環(huán)性”和“環(huán)保性”。生物燃料是在農(nóng)林和城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的無(wú)害化和資源

14、化過(guò)程中生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品；生物燃料的全部生命物質(zhì)均能進(jìn)入地球的生物學(xué)循環(huán)，連釋放的二氧化碳也會(huì)重新被植物吸收而參與地球的循環(huán)，做到零排放。物質(zhì)上的永續(xù)性、資源上的可循環(huán)性是一種現(xiàn)代的先進(jìn)生產(chǎn)模式。第六，生物燃料的“帶動(dòng)性”。生物燃料可以拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加農(nóng)民收入；還能促進(jìn)制造業(yè)、建筑業(yè)、汽車(chē)等行業(yè)發(fā)展。在中國(guó)等發(fā)展生物燃料，還可推進(jìn)農(nóng)業(yè)工業(yè)化和中小城鎮(zhèn)發(fā)展，縮小工農(nóng)差別，具有重要的政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。第七，生物燃料具有對(duì)原油價(jià)格的“抑制性”。生物燃料將使“原油”生產(chǎn)國(guó)從目前的20個(gè)增加到200個(gè)，通過(guò)自主生產(chǎn)燃料，抑制進(jìn)口石油價(jià)格，并減少進(jìn)口石油花費(fèi)，使更多的資金能用于改

15、善人民生活，從根本上解決糧食危機(jī)。第八，生物燃料是創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)和建立內(nèi)需市場(chǎng)。巴西的經(jīng)驗(yàn)表明，在石化行業(yè)1個(gè)就業(yè)崗位，可以在乙醇行業(yè)創(chuàng)造152個(gè)就業(yè)崗位；石化行業(yè)產(chǎn)生1個(gè)就業(yè)崗位的投資是22萬(wàn)美元，燃料行業(yè)僅為1.1萬(wàn)美元。聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署發(fā)布的“綠色職業(yè)”報(bào)告中指出，“到2030年可再生能源產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造2040萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，其中生物燃料1200萬(wàn)個(gè)”。五展望未來(lái)1我國(guó)發(fā)展展望 由預(yù)測(cè)可知，隨著社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)利用生物質(zhì)能的比例將越來(lái)越少，到2050年，農(nóng)村生物質(zhì)能的利用中傳統(tǒng)利用方法不到1%，但是，生物質(zhì)能的現(xiàn)代化利用技術(shù)的比例將越來(lái)越高，到2050年可能達(dá)到農(nóng)村總能耗的13%。另外，從預(yù)測(cè)中

16、可以看出天然生物質(zhì)能在農(nóng)村能源的比例隨時(shí)間推移將越來(lái)越少，從30%降到13.7%左右，但是不管那個(gè)時(shí)期，也不管那個(gè)方案，生物質(zhì)能在農(nóng)村能源中的比例都很大（高于14%），而且是最主要的可再生能源（占可再生能源的50%以上），這可以充分說(shuō)明生物質(zhì)能在今后幾十年內(nèi)在我國(guó)農(nóng)村能源，甚至于我國(guó)能源體系的重要地位。2世界進(jìn)展合成生物學(xué)的發(fā)展，通過(guò)基于系統(tǒng)生物學(xué)原理的計(jì)算機(jī)輔助人工設(shè)計(jì)與次生代謝鏈的酶系統(tǒng)基因合成、代謝工程技術(shù)將富油生物進(jìn)行基因工程改造成能夠使生物柴油高產(chǎn)量與分泌的轉(zhuǎn)基因生物，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)?；锰?yáng)能的生物能源產(chǎn)業(yè)，美國(guó)著名的文特爾私立研究所已經(jīng)獲得幾億美元的投資，一旦成功產(chǎn)業(yè)化，將帶來(lái)石油

17、與汽車(chē)工業(yè)的技術(shù)變革。六生物質(zhì)能的前景用大豆或其他植物油做柴油汽車(chē)的燃料已不是幻想，目前世界上許多國(guó)家正大力開(kāi)發(fā)這種生物柴油技術(shù)并推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。生物柴油是用含油植物或動(dòng)物油脂作為原料的可再生能源，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。它和傳統(tǒng)的柴油相比，具有潤(rùn)滑性能好，儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用安全，抗爆性好，燃燒充分等優(yōu)良性能。目前世界各國(guó)大多使用20%生物柴油與80%石油柴油混配，可用于任何柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和直接利用現(xiàn)有的油品儲(chǔ)存、輸運(yùn)和分銷(xiāo)設(shè)施。 近年來(lái)，歐美國(guó)家政府大力推進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)，給予巨額財(cái)政補(bǔ)貼和優(yōu)惠稅收政策支持，使生物柴油價(jià)格與石油柴油相差無(wú)幾，從而使之具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2001年，歐盟國(guó)家生物柴

18、油產(chǎn)量突破100萬(wàn)噸，美國(guó)從3年前的1500噸高速增長(zhǎng)到2001年的6萬(wàn)噸。加拿大、巴西、日本等國(guó)家也在積極發(fā)展生物柴油。發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)對(duì)中國(guó)意義重大。2006年2008年中國(guó)農(nóng)村出現(xiàn)了賣(mài)糧難、賣(mài)果難。種植油料作物生產(chǎn)生物柴油，走的是農(nóng)產(chǎn)品向工業(yè)品轉(zhuǎn)化之路，產(chǎn)品市場(chǎng)廣闊，是一條強(qiáng)農(nóng)富農(nóng)的可行途徑，它還可創(chuàng)造大量就業(yè)機(jī)會(huì)，帶動(dòng)農(nóng)村及區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為國(guó)家和地方增加稅收。發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)可增強(qiáng)中國(guó)石油安全。2001年中國(guó)的原油產(chǎn)量為1.65億噸，而石油產(chǎn)品消費(fèi)2億多噸。今后長(zhǎng)期大量進(jìn)口石油已成定局。發(fā)展立足于本國(guó)的生物柴油替代液體燃料，是保障中國(guó)石油安全的重大戰(zhàn)略措施之一。中國(guó)柴油消費(fèi)2000年

19、達(dá)6600萬(wàn)噸，大于汽油消費(fèi)的3600萬(wàn)噸，專(zhuān)家預(yù)測(cè)，二者差距將繼續(xù)擴(kuò)大。發(fā)展生物柴油在近期能夠緩解柴油供應(yīng)緊張，長(zhǎng)期可大量替代進(jìn)口。如果中國(guó)2010年生物柴油產(chǎn)量達(dá)到千萬(wàn)噸以上，將對(duì)中國(guó)石油安全做出重大貢獻(xiàn)。而且，生物柴油是資源永續(xù)的可再生能源，而石油資源是可耗盡的。發(fā)展生物柴油有益于保護(hù)生態(tài)環(huán)境：生產(chǎn)生物柴油的能耗僅為石油柴油的1/4，可顯著減少燃燒污染排放；生物柴油無(wú)毒，生物降解率高達(dá)98%，降解速率是石油柴油的兩倍，可大大減輕意外泄漏時(shí)對(duì)環(huán)境的污染；生物柴油和石油柴油相比，可減少燃燒時(shí)的所有主要污染物排放，尾氣排放指標(biāo)滿(mǎn)足嚴(yán)格的歐洲3號(hào)標(biāo)準(zhǔn)；生物柴油生產(chǎn)使用的植物還可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有

20、機(jī)物固化在土壤中，因此，可以減少溫室氣體排放；利用廢食用油生產(chǎn)生物柴油，可以減少骯臟的、含有毒物質(zhì)的廢油排入環(huán)境或重新進(jìn)入食用油系統(tǒng)；在適宜的地區(qū)種植油料作物，可保護(hù)生態(tài)，減少水土流失。七21世紀(jì)是生物的世紀(jì)21世紀(jì)是生物的世紀(jì),是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新世紀(jì),可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)所在.面對(duì)化石能源的枯竭和環(huán)境的污染,生物能源的開(kāi)發(fā)利用為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了曙光.生物能源作為可再生,污染極小的能源,具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性,必將為21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)注入強(qiáng)大的推動(dòng)力.參考文獻(xiàn)1 生物質(zhì)能源樹(shù)種的發(fā)展概況及未來(lái)趨勢(shì) 論文欄目:植物保護(hù)學(xué)以利用林木所含油脂為主，將其轉(zhuǎn)化為生物柴油或其他

21、化工替代產(chǎn)品的能源林稱(chēng)為油料能源林；以利用林木木質(zhì)為主，將其轉(zhuǎn)化為固體、液體、氣體燃料或直接發(fā)電的能源林稱(chēng)為木質(zhì)能源林，故生物質(zhì)能源綜合開(kāi)發(fā)利用前景看好。生物質(zhì)能源樹(shù)種的發(fā)展概況及未來(lái)趨勢(shì)范文 摘要：介紹了我國(guó)生物質(zhì)能源樹(shù)種的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)景德鎮(zhèn)市部分生物質(zhì)能源樹(shù)種進(jìn)行調(diào)查分析，并對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)展生物質(zhì)能源的前景進(jìn)行展望。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能源；樹(shù)種；發(fā)展趨勢(shì)；開(kāi)發(fā)利用；前景我國(guó)現(xiàn)已查明的木本能源油料樹(shù)種有400余種，其中含油量在15%60%的有200多種，集中分布在亞熱帶至熱帶區(qū)域，在山區(qū)往往與常綠闊葉林或落葉林相伴生，而且以野生為主（占總數(shù)的75.4%），多以成片式集中分布，因此可以建作原料基地；同時(shí)

22、約有10種生物質(zhì)燃料油植物能利用荒山、沙地等宜林地進(jìn)行造林，并建立起規(guī)?；?yīng)基地，如黃連木、文冠果、麻風(fēng)樹(shù)、光皮樹(shù)等。因此，發(fā)展挖掘生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的重要能源替代樹(shù)種，已經(jīng)成為非木質(zhì)森林資源開(kāi)發(fā)的重要方向和研究熱點(diǎn)1。1生物質(zhì)能源樹(shù)種發(fā)展趨勢(shì)1.1我國(guó)林業(yè)生物能源發(fā)電已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段國(guó)家林業(yè)局能源辦負(fù)責(zé)人錢(qián)能志在接受記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，我國(guó)林業(yè)已較快發(fā)展，目前林業(yè)生物能源資源的培育和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性實(shí)施和推進(jìn)階段。國(guó)家林業(yè)局科技司負(fù)責(zé)人說(shuō)，近幾年內(nèi)要大力發(fā)展生物質(zhì)能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)，加快生物質(zhì)能源樹(shù)種培育和推廣工作。1.2生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)是我國(guó)能源供給的重要補(bǔ)充隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和人民生活水平的

23、不斷提高，油脂的需要量也在不斷增加。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)木本食用油的市場(chǎng)需求量為3000萬(wàn)t（按食油消費(fèi)量接近世界平均水平計(jì)），缺口為2300萬(wàn)t，供需矛盾突出。當(dāng)前，能源供應(yīng)安全正越來(lái)越引起世界各國(guó)的重視，生物質(zhì)作為一種可再生和環(huán)境友好型資源，已經(jīng)成為各國(guó)開(kāi)發(fā)新能源的重要方向，木本油料樹(shù)種可以制備生物質(zhì)柴油，將成為生物質(zhì)柴油生產(chǎn)的最主要原料。因此，要從根本上保障國(guó)家的糧油安全和能源安全，開(kāi)發(fā)木本油料是解決供需矛盾的重要環(huán)節(jié)。1.3生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)是我國(guó)糧油安全的重要保障我國(guó)在人口、食物、能源、環(huán)境和資源等方面的問(wèn)題日益嚴(yán)峻，向森林和樹(shù)木要食物，目前被一些國(guó)際組織和國(guó)家所重視，“從自然多樣性

24、收取碩果”就特別強(qiáng)調(diào)了森林是糧食、能源和環(huán)境安全的保證2。因此，我國(guó)增加生物質(zhì)能源的重要途徑就是因地制宜，充分利用邊際性土地種植油料植物，以期為我國(guó)發(fā)展人工燃油植物林提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國(guó)在生物質(zhì)能源方面提供充足的可再生原料，對(duì)于加強(qiáng)我國(guó)在能源方面的獨(dú)立性、減少對(duì)國(guó)際石油市場(chǎng)的依賴(lài)性、保證生態(tài)工程的可持續(xù)發(fā)展、保障能源供應(yīng)、穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，是中國(guó)特色的生物柴油發(fā)展的必由之路3。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看是利在當(dāng)代，功在千秋的好事。2 日前從湖南省科技廳獲悉，中歐中小企業(yè)節(jié)能減排科研合作資金支持項(xiàng)目生物質(zhì)成型燃料國(guó)際科技合作在湘啟動(dòng)，我國(guó)數(shù)億噸計(jì)的農(nóng)林“三廢”將通過(guò)科技攻關(guān)，變身為能源領(lǐng)域的后備軍。

25、 在我國(guó)，生物質(zhì)能源擁有巨大資源優(yōu)勢(shì)，其中，包括林業(yè)砍伐廢棄物、林業(yè)扶陪廢棄物節(jié)能、林業(yè)加工廢棄物在內(nèi)的林業(yè)“三廢”，以及秸稈、稻桿、麥稈等農(nóng)業(yè)“三廢”資源尤其豐富。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)年產(chǎn)6億噸林業(yè)廢棄資源和7.26億節(jié)能環(huán)保噸農(nóng)業(yè)廢棄資源，相當(dāng)于10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。為解決相關(guān)技術(shù)瓶頸，省林科院、中南大學(xué)、湘潭互創(chuàng)能源有限公司三方將開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)，以實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)生物質(zhì)成型設(shè)備及生物質(zhì)鍋爐的重大突破。3 2011年1月10日，國(guó)家發(fā)改委能源研究所與國(guó)際低碳經(jīng)濟(jì)研究所共同舉辦了“中日低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展研討會(huì)”。國(guó)家發(fā)改委能源研究所戴彥德副所長(zhǎng)主持會(huì)議并致辭。此次會(huì)議以“中日兩國(guó)在低碳經(jīng)濟(jì)和低碳城市發(fā)展”為

26、主題。 會(huì)議邀請(qǐng)日本名古屋大學(xué)薛進(jìn)軍教授、日本經(jīng)濟(jì)團(tuán)體聯(lián)合會(huì)經(jīng)濟(jì)本部部長(zhǎng)巖間芳仁先生分別就“日本為什么在氣候變化與低碳經(jīng)濟(jì)政策上后退？”和“日本企業(yè)的節(jié)能減排現(xiàn)狀與政策”作了主題發(fā)言；日本NGO組織朱鹮之羽代表久田治子女士就日本NGO組織參與低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀態(tài)作了介紹；我所能源效率中心主任楊宏偉研究員作了題為“中國(guó)的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變與低碳生態(tài)型城市發(fā)展”的演講，并就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了交流和探討。        國(guó)家發(fā)改委能源研究所所長(zhǎng)助理、科研管理處處長(zhǎng)高世憲研究員、能源系統(tǒng)分析研究中心主任周伏秋研究員、姜克雋研究員、國(guó)際合作處處長(zhǎng)

27、朱躍中副研究員、能源效率中心、CDM中心，以及清華大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)等單位近50名專(zhuān)家學(xué)者參加了此次會(huì)議。4 生物質(zhì)燃料多為莖狀農(nóng)作物經(jīng)過(guò)加工產(chǎn)生的塊裝環(huán)保新能源，根據(jù)瑞典的以及歐盟的生物質(zhì)顆粒分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，若以其中間分類(lèi)值為例，則可以將生物質(zhì)顆粒大致上描述為以下特性：生物質(zhì)顆粒的直徑一般為68毫米，長(zhǎng)度為其直徑的45倍，破碎率小于1.5%2.0%，干基含水量小于10%15%，灰分含量小于1.5%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。若使用添加劑，則應(yīng)為農(nóng)林產(chǎn)物，并且應(yīng)標(biāo)明使用的種類(lèi)和數(shù)量。歐盟標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生物質(zhì)顆粒的熱值沒(méi)有提出具體的數(shù)值，但要求銷(xiāo)售商應(yīng)予以標(biāo)注。瑞典

28、標(biāo)準(zhǔn)要求生物質(zhì)顆粒的熱值一般應(yīng)在16.9 兆焦上。5   以“推動(dòng)中國(guó)氣體能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際化合作”為主題的“2011第二屆中國(guó)國(guó)際氣體能源峰會(huì)暨生物天然氣產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇”于2011年11月10-11日在著名的中華古文化發(fā)源地-河南安陽(yáng)隆重召開(kāi)。香港奧雅納公司（Arup）研究分析師吳樹(shù)偉先生做了精彩的演講：女士們、先生們，大家早上好！我來(lái)自香港Arup公司，在研發(fā)部就職。今天，我非常榮幸能夠來(lái)到這里和大家分享我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)。首先，我介紹一下今天演講的大綱。包括四部分，第一部分是我們公司的介紹，第二部分是對(duì)生物質(zhì)的一個(gè)簡(jiǎn)單介紹，我想大家在這個(gè)方面了解的比我要多，然后我們來(lái)了解一

29、下Arup公司在生物質(zhì)能應(yīng)用方面的一些項(xiàng)目實(shí)例，最后給大家介紹一下我們對(duì)生物質(zhì)技術(shù)未來(lái)的一些展望。Arup 是一家全球性的工程咨詢(xún)公司，共有1萬(wàn)多名員工，遍布世界上35個(gè)國(guó)家，有90多個(gè)代表處。我們的業(yè)務(wù)有三部分，建筑、咨詢(xún)和基礎(chǔ)建設(shè)。從區(qū)域上來(lái)講，我們的業(yè)務(wù)主要分布在美國(guó)、歐洲、東亞、澳洲以及中東這些地區(qū)。我們的很多工程設(shè)計(jì)對(duì)于環(huán)境要求非常高，所以就這一點(diǎn)來(lái)講和生物質(zhì)利用息息相關(guān)。那么，我們公司跟生物質(zhì)利用到底有什么關(guān)系呢？我們又是怎樣把生物質(zhì)融入到我們項(xiàng)目當(dāng)中呢？我們都知道，生物質(zhì)最重要的一個(gè)特點(diǎn)是碳的零排放，它對(duì)于碳排放控制和環(huán)境保護(hù)有非常好的作用。因此，生物質(zhì)的零排放特點(diǎn)是我們選擇它最主要的原因。大家請(qǐng)看，生物質(zhì)原料包括這么多種類(lèi)，有秸稈、養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的牛糞、豬糞、雞糞和一些油類(lèi)作物等等。美國(guó)的生物乙醇以玉米為原料，而巴西以甘蔗為原料，我國(guó)初始以玉米為原料現(xiàn)在要走非糧乙醇路線(xiàn)。但無(wú)論是哪種生物質(zhì)原料或是經(jīng)過(guò)哪些轉(zhuǎn)化技術(shù)，其最終的產(chǎn)品包括三種：電、熱和交通用途燃料。在給客戶(hù)提供工程咨詢(xún)服務(wù)的過(guò)程中，我們根據(jù)客戶(hù)的要求，融合這三種終端產(chǎn)品的特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)我們的最終設(shè)計(jì)目標(biāo)。從目前所了解的情況，Arup在熱、電以及生物柴油利