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我国生物能源开发新态势

信息来源:eoozoo.com  时间:2008-01-02  浏览次数:121

  生产力的发展使得人类对能源的需求越来越大,严峻的能源问题日益成为全世界关注的突出问题。
  科学家指出: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。
  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,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部分。
  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,沼气的规模化生产需要解决的是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,但要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。生物柴油所遇到的问题是作为原料的植物油成本较高。在我国,已有多个科学家小组在从事生物柴油的研究开发。最近,科学家发现,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到重要作用。
  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。
  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,早在上世纪50年代就在农村推广沼气,取得了举世瞩目的成绩。本世纪初,国家又决定发展燃料乙醇,先后在东北、华中和华东建立了大规模的燃料乙醇生产企业,并制定了相关的汽油醇标准,已有一些省市的汽车在使用汽油醇。国家还投入了相当的力量组织生物能源的科学研究和科技攻关,取得了可喜成果。在产能微生物研究、生物转化研究、过程与设备研究等方面都达到了很高的水平。
  我国生物质资源十分丰富,每年生产约5亿吨粮食,同时产生7亿多吨秸秆,除去用于饲料、肥料和其他工业原料外,至少还有一半可用于生物能源。加上禽畜粪、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。
  据专家估计,未来30年,我国至少可发展20亿吨生物能源,加上核能、水能、风能、太阳能、地热能开发以及传统的化石能源和发展各种节能技术,我国的能源供应足以支持我国社会经济高速而持续地发展,国外某些人散布的“中国能源威胁论”是没有根据的。

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