生物能源的发展前景

【摘要】随着社会的发展与科技的进步，人们对能源的需求量越来越多，但是地球化石资源的储量却日益减少，全球面临着严峻的能源危机，亟待开发能替代地球石化资源的新一代能源。而且，化石能源的消耗严重的破坏了我国很多地方的生态环境以及气候环境。随着我国可持续发展战略的提出，可再生能源已经成为当前能源发展的主体。目前，生物能源成为地球石化资源的替代已经有了普遍共识，也是能源发展的主要趋势之一。本文首先简述了生物能源的优点，然后从当前的生物能源现状入手，探讨了生物能源的发展前景。认为虽然生物能源的开发与利用困难重重，但生物能源的发展前景依然一片大好。

【关键词】生物能源；发展现状；优点；发展前景；可替代能源

在全球资源短缺与能源危机的大背景下，各国都在积极寻找可以部分替代地球石化资源且污染较小的能源，而生物能源作为一种兼具矿物能源和其他新能源特点、优势的可再生能源，成为各国关注的重点。迄今为止，以粮食为原料的第一代生物能源已经在很多国家的生产领域内应用，取得了客观的技术和经济效果，人们对生物能源替代石油能源有了普遍的认可和共识。但是，关于生物能源的争论一直不断，下面就探讨一下当前生物能源现状，以窥探生物能源的发展前景。

一.生物能源的优点

生物能源，是指通过生物的活动，将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体、乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。其不同于矿物能源，又区别于其他的新型能源，同时兼具两者的特点和优势，是目前一种应用前景良好的可再生能源。它的开发与利用，不仅能解决能源危机问题，还能减少环境污染，改善日渐恶化的生活环境。这些优势主要是通过以下几个方面体现的。

第一，用于开发成为生源能源的植物，在生长过程中可以吸收大量的二氧化碳，进而降低大气环境中的二氧化碳浓度，有助于降低大气环境污染；第二，生物燃料能够充分的燃烧，在环境中可以很好的分解，降低空气中的粉尘含量，对控制雾霾等空气状况有着良好的作用；第三，能源植物的种植，对农田、水土保持、生态系统、野生动物及水质保护等都有着积极作用，有助于解决环境与生态问题。由此可见，生物能源的优点是较多的，不仅能缓解能源危机，更能保护我们所生活的环境不受污染，构建一个健康、和谐的生活家园，保护人类身体健康。所以，生物能源的开发与利用必将成为可持续发展的新兴产业，有着广阔的发展前景。

二、生物能源发展现状与发展前景

现阶段，生物能源主要有生物柴油、燃料乙醇、生物制氢、沼气等几种形式，下面从它们的发展现状入手，探讨生物能源的发展前景。

第一，生物柴油。当前，生物柴油的主要原料为植物油，世界各国采用的植物油也各不相同。比如，美国以转基因大豆油为原料，加拿大以双低菜籽油为原料，巴西以蓖麻油为原料、马来西亚以棕榈油为原料。关于生物柴油的制法，目前有四种常用的技术方法，即微乳液法、高温裂解法、酯交换法、直接混合法。此外，我国清华大学的相关专家学者提出了工程微藻法，这一技术方法还没有成熟并推广使用，但是已经取得了阶段性研究成果。生物柴油在成品油市场上已经有了广泛应用，欧洲地区应用的较多，但是实际开发生产中一直存在低收入、高投入问题，这是阻碍生物柴油发展的主要问题。

第二，燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生产规模最大、应用范围最广的一种生物能源。其生产中所采用的原料主要有四大类：纤维素原料（农作物秸秆、柴草、伐木剩余物等）、糖质原料（甘蔗、甜菜等）、淀粉质原料（玉米、大米、甘薯等）及其他原料（亚硫酸盐纸浆废液等）。就目前而言，生物制合成燃料乙醇的方法主要有两大类，分别是生物法、化学法等，每一种方法的工艺流程既有相似又有不同。最常用的是生物法中的发酵法，特别是糖类作物发酵乙醇的方法最为成熟。在实际情况中，燃料乙醇生产一直面临着原料不足、成本高等问题，所以从长远角度看，利用纤维植物转化成燃料乙醇的技术方法是一种很理想的方法，不仅成本低，又能解决原料不足问题。

第三，生物制氢。生物制氢的应用，既为生活提供了所需要的氢气，又开辟了一种废物回收利用的新途径，是一种绿色的生物能源生产工艺。生物制氢的原料是相当广泛的，有牛粪、淀粉废水、豆制品废水、玉米秸秆、酒糟、纤维素、污水等。制法具体有光合生物产氢、发酵细菌产氢、光合生物与发酵细菌的混合产氢等。鉴于生物制氢的主要原料很多，应用起来较方便，是未来能源制备技术的主要趋势之一。但是，生物制氢依然有许多技术问题有待创新与突破，如光合生物产氢方面，唯有实现创新才能促进这一种生物能源的开发与利用。

第四，沼气。沼气是一种抗爆性、燃烧值很高的绿色能源，其原材有禽兽粪便、食品加工废物、作物秸秆、酒精废料等。作为一种绿色、清洁的生物能源，沼气不仅在发达国家应用广泛，在发展中国家也有着广泛运用，而我国沼气主要运用于农村地区，如供暖、做饭等，工业领域应用现状不如农村地区，且缺乏系统化的发展。

以上是最常见的四种生物能源形式，在发达国家的开发与利用比较广泛，但在发展过程中均遇到了不同问题。比如，生物柴油的低收入、高产出问题，生物制氢的技术创新问题，这是生物能源发展的主要障碍。我国作为发展中的国家，生物能源研究起步较晚，但是发展速度加快，生物能源发展有着极好的前景。我国应基于资源优势，借鉴发达国家经验，并坚持自主研发，推动国内生物能源发展。

三、结语

综上所述，生物能源的开发与利用有效缓解了能源危机和环境污染问题，是科学技术的一次进步，更是人类文明进程中的一场重要变革，是人类智慧与崇明才智的展现。随着我国经济社会的快速发展，能源需求量越来越大，环境问题也越来越严重，为解决能源问题和保护环境，必须积极开发与利用生物能源。一方面，加大生物能源研发力度，另一方面增加资金投入，同时对生物能源的产业化发展进行统筹规划，建立一条科学的产业化发展道路，实现可持续发展。

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