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| 生物能 |
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中文名: 生物能 外文名: Bioenergy 應用學科: 生物 適用領域範圍: 生物、有機化學 |
生物能是以生物為載體將太陽能以化學能形式貯存的一種能量，它直接或間接地來源於植物的光合作用，其蘊藏量極大，僅地球上的植物，每年生產量就像當於目前人類消耗礦物能的20倍。
在各種可再生能源中，生物質是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料 。據估計地球上每年植物光合作用固定的碳達 2x1011t ，含能量達 3x1021j。[1]
優缺點
優點
⑴提供低硫燃料，
⑵提供廉價能源（於某些條件下），
⑷與其他非傳統性能源相比較，技術上的難題較少。
缺點
⑴植物僅能將極少量的太陽能轉化成有機物，
⑵單位土地面的有機物能量偏低，
⑶缺乏適合栽種植物的土地，
⑷有機物的水分偏多（50%~95%)
生物能直接或間接地來源於植物的光合作用，其蘊藏量極大，僅地球上的植物，每年生產量就像當於人類消耗礦物能的20倍，或相當於世界現有人口食物能量的160倍。
研究開發
生物能的開發和利用具有巨大的潛力。主要從三個方面：
一是建立以沼氣為中心的農村新的能量，物質循環系統，使秸稈中的生物能以沼氣的形式緩慢地釋放出來，解決燃料問題；
二是建立「能量林場」，「能量農場」，「海洋能量農場」。建立以植物為能源的發電廠。變「能源植物」為「能源作物」，如「石油樹」，綠玉樹，續隨子；
三是種植甘蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，不僅有利於食品工業的發展，植物殘渣又可以製造酒精以代替石油。
能源產業
發展生物能源產業必須具備資源條件、技術條件和體制條件。中國發展生物能源產業有着巨大的資源潛力。中國人口多，雖然可作為生物能源的糧食、油料資源很少，但是可作為生物能源的生物質資源有着巨大的潛力。如農作物秸稈尚有60%可用於能源用途，約合2.1億噸標煤，有約40%的森林開採剩餘物未加工利用，現有可供開發的生物質能源至少能達4.5億噸標煤，同時還有約1.33億公頃宜農宜林荒山荒地，可以用於發展能源農業和能源林業。發展生物能源產業，利用農林廢棄物，開發宜林荒地，培育與生產生物能源資源，增加了農民的就業機會。
生物資源
有機物的來源牲畜糞便：牲畜的糞便，經乾燥可直接燃燒供應熱能。若將糞便經過厭氧處理（anaerobic treatment），會產生甲烷和可供肥料使用之淤渣（slurry）。若用小型厭氧消化糟（anaerobic digestor），僅需三至四頭牲畜之的糞便即能滿足發展中國家中小家庭每天能量的需要。農作物殘渣：農作物殘渣遺留於耕地上也有水土保持與土壤肥力固化的功能，因此，農作物殘渣不可毫無限制地供作能源轉換。柴薪：至今仍為許多發展中國家的重要能源，仍需依賴柴薪來滿足大部分能量需求。不過由於日益增加薪柴的需求，將導致林地日減，需適當規劃與植林方可解決這一問題。製糖作物：對具有廣大未利用土地的國家而言，如將製糖作物轉化成乙醇將可成為一種極富潛力的生物能。製糖作物最大的優點，在於可直接發酵（fermentation)變成乙醇。城市垃圾：一般城市垃圾主要成分紙屑（占40%）、紡織費料（占20%）和廢棄食物（占20%）。將城市垃圾直接燃燒可產生熱能，或是經過熱解體（Pyrolysis）處理而製成燃料使用。城市污水：一般城市污水約含有0.02~0.03%固體與99%以上的水分。下水道污泥（sewage sludge）有望成為厭氧消化槽的主要原料。水生植物：利用水生植物化成燃料也為增加能源供應方法之一。種植能源作物增加生物能，具有發展潛力的能源作物，包括：快速成長作物樹木糖與澱粉作物（供製造乙醇）含有碳氧化的合作物草本作物水生植物農林廢料供應的能量是十分可觀的。據Putnam氏的看法，將近全世界總消費量的20%，或約為木材貢獻的四倍。在美國這些費料的熱含量約為木材消費量的3.5 倍。但此等費料的收集、運輸、及轉變為可作商品的燃料要比現在石油產品的價格要高几倍。