生物能

生物能

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中文名: 生物能 外文名: Bioenergy 应用学科: 生物 适用领域范围: 生物、有机化学

生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。

在各种可再生能源中，生物质是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料 。据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达 2x1011t ，含能量达 3x1021j。

目录

优缺点

优点

⑴提供低硫燃料，

⑵提供廉价能源（于某些条件下），

⑶将有机物转化成燃料可减少环境公害（例如，垃圾燃料），

⑷与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。

缺点

⑴植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物，

⑵单位土地面的有机物能量偏低，

⑶缺乏适合栽种植物的土地，

⑷有机物的水分偏多（50%~95%)

生物能直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。

研究开发

生物能的开发和利用具有巨大的潜力。主要从三个方面：

一是建立以沼气为中心的农村新的能量，物质循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；

二是建立“能量林场”，“能量农场”，“海洋能量农场”。建立以植物为能源的发电厂。变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树，续随子；

三是种植甘蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，不仅有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。

能源产业

发展生物能源产业必须具备资源条件、技术条件和体制条件。中国发展生物能源产业有着巨大的资源潜力。中国人口多，虽然可作为生物能源的粮食、油料资源很少，但是可作为生物能源的生物质资源有着巨大的潜力。如农作物秸秆尚有60%可用于能源用途，约合2.1亿吨标煤，有约40%的森林开采剩余物未加工利用，现有可供开发的生物质能源至少能达4.5亿吨标煤，同时还有约1.33亿公顷宜农宜林荒山荒地，可以用于发展能源农业和能源林业。发展生物能源产业，利用农林废弃物，开发宜林荒地，培育与生产生物能源资源，增加了农民的就业机会。

生物资源

有机物的来源牲畜粪便：牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理（anaerobic treatment），会产生甲烷和可供肥料使用之淤渣（slurry）。若用小型厌氧消化糟（anaerobic digestor），仅需三至四头牲畜之的粪便即能满足发展中国家中小家庭每天能量的需要。农作物残渣：农作物残渣遗留於耕地上也有水土保持与土壤肥力固化的功能，因此，农作物残渣不可毫无限制地供作能源转换。柴薪：至今仍为许多发展中国家的重要能源，仍需依赖柴薪来满足大部分能量需求。不过由于日益增加薪柴的需求，将导致林地日减，需适当规划与植林方可解决这一问题。制糖作物：对具有广大未利用土地的国家而言，如将制糖作物转化成乙醇将可成为一种极富潜力的生物能。制糖作物最大的优点，在於可直接发酵（fermentation)变成乙醇。城市垃圾：一般城市垃圾主要成分纸屑（占40%）、纺织费料（占20%）和废弃食物（占20%）。将城市垃圾直接燃烧可产生热能，或是经过热解体（Pyrolysis）处理而制成燃料使用。城市污水：一般城市污水约含有0.02~0.03%固体与99%以上的水分。下水道污泥（sewage sludge）有望成为厌氧消化槽的主要原料。水生植物：利用水生植物化成燃料也为增加能源供应方法之一。种植能源作物增加生物能，具有发展潜力的能源作物，包括：快速成长作物树木糖与淀粉作物（供制造乙醇）含有碳氧化的合作物草本作物水生植物农林废料供应的能量是十分可观的。据Putnam氏的看法，将近全世界总消费量的20%，或约为木材贡献的四倍。在美国这些费料的热含量约为木材消费量的3.5 倍。但此等费料的收集、运输、及转变为可作商品的燃料要比现在石油产品的价格要高几倍。