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生物能源时代归来

时间:2005-10-26 10:14来源:中国石油报 作者:bioguider 阅读:
        人类的文明进步和社会生产力的发展使得人类对能源的需求越来越大,而严峻的能源形势日益成为全世界关注的焦点。经科学测算,地球上亿万年积累的化石能源(石油、天然气、煤等),仅能支撑300年的大规模开采就将面临枯竭。人们终于认识到,化石能源的使用不是无限的。未雨绸缪,利用现代科技发展生物能源,是解决未来能源问题的一条重要出路。人类对能源的依赖和获取正面临着重大转折。  



        生物能源重新归来  

        生物能源(又称绿色能源)是指从生物质得到的能源,它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭,实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效而不经济的。随着工业革命的进程,化石能源的大规模使用,使生物能源逐步被以煤和石油天然气为代表的化石能源所替代。  

        “万物生长靠太阳”,生物能源是从太阳能转化而来的,只要太阳不熄灭,生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质,生物能的使用过程又生成二氧化碳和水,形成一个物质的循环,理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源,开发和使用生物能源,符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此,利用高新技术手段开发生物能源,已成为当今世界发达国家能源战略的重要内容。  

        人类走向可再生能源新时代,意义十分重大:能够大量利用农村的荒地、盐碱地、沼泽地,就地大量解决农村劳动力就业,提高农民收入,有效解决“三农”问题;能直接增加能源供给;能改善大气环境,使二氧化碳的排放与吸收形成良性循环,缓解二氧化碳排放的压力。  



        生物能源种类层出不穷  

        当前生物能源的主要形式有沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。  

        沼气是微生物发酵秸秆、禽畜粪便等有机物产生的混合气体,主要成分是可燃的甲烷。生产沼气的设备简单,方法简易,适合在农村推广使用。我国已有许多地方的农村和畜牧场使用了沼气。沼气的推广使用节约了资源,保护了环境,也提高了农民的生活质量。目前,沼气的规模化生产正在解决设备及提高甲烷含量等技术问题。  

        氢气的燃烧产物只有水,因此氢气是最清洁的能源。氢气可以利用生物质通过微生物发酵得到,这一过程被称为生物制氢。目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物,可以小规模地进行生物制氢,而实现生物制氢的产业化还有许多技术和经济问题需要解决。  

        生物柴油是利用生物酶将植物油或其他油脂分解后得到的液体燃料,作为柴油的替代品更加环保。欧洲已专门种植油料作物用来生产生物柴油,形成了一定规模,美国也有生物柴油的小规模生产。生物柴油的难点是作为原料的植物油成本较高。我国已有多个科学家小组在从事生物柴油的研究开发。最近已发现一些微生物也能合成油脂,这也许可以为克服生物柴油的原料问题起重要作用。  

        燃料乙醇是目前世界上生产规模最大的生物能源。乙醇俗称酒精,以一定的比例掺入汽油可作为汽车的燃料,不但能替代部分汽油,而且排放的尾气更清洁。我国的燃料乙醇生产已形成规模,主要是以玉米为原料,同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇,目前产量居世界第三。  



        几个误区亟待消除  

        就我国来说,发展生物能源既是解决能源短缺和加强环境保护的重要举措,也是解决我国“三农”问题的重要途径。于是便引发了一些人对发展生物能源会与人争粮的怀疑。因此,发展生物能源首先需消除几个误解:发展生物质能用的是陈化粮、木质纤维素、甜高粱等非食用性农产品及农林废弃物,利用盐碱地、荒山、滩涂等种植生物质产品,不会与人争粮,没有粮食安全问题,也不会与粮争地,投入的成本也远远低于发展核能和开采化石能源。  

        发展生物质燃料乙醇产业可调整能源消费结构和开发结构,缓解石油危机。到2020年,预计国内汽车保有量达2.2亿辆,仅此一项每年将消耗汽油2.2亿吨。发展生物质燃料乙醇产业,可以改善大气环境,提高环境质量。若添加10%燃料乙醇,可降低30%二氧化碳的排放量。发展生物质燃料乙醇产业,可促进生产消费,进入良性循环。  



        生物能源前途无量  

        尽管从我国或全世界看,生物能源的开发利用都处于刚起步阶段,生物能源在整个能源结构中所占的比重还很小。但是,生物能源的发展潜力不可估量。  

        我国政府十分重视生物能源的开发,生物能源原料丰富已经到了大规模发展的起步阶段。目前,全国农村每年有7亿吨秸秆,可转化为1亿吨的酒精。我国南方地区有3亿多亩沼泽地,可以种植油料作物,发展生物柴油产业;有15亿亩盐碱地,可以种植抗盐碱植物。加上禽畜粪便、森林加工剩余物等,我国现有可供开发用于生物能源的生物质资源至少达到4.5亿吨标准煤,约相当于我国2000年全部一次能源消费的40%。此外,我国还有约20亿亩宜农、宜林荒山荒地可用于发展能源农业和能源林业。  

        经专家预测,未来30年,我国至少可发展20亿吨生物能源。发展可再生能源是解决我国能源安全的必然选择,是国际发展的趋势。我国生物能源关键技术已经基本成熟或接近成熟,已到了产业化的阶段。在玉米小麦综合利用、延长产品后续产业链等方面有重大突破。发展生物质能的潜力很大。(责任编辑:泉水)
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