为什么要开发生物质能源？
一、能源概述
当今世界可供人类使用的能源主要有煤炭、石油、天然气、核能、水电能、太阳能、风能、潮汐能、氢能、生物质能、地热能，其中无论是煤炭、石油还是天然气，作为不可再生的天然的化石能源，其资源总量是有限的。据测算，以目前的开采速率，这三种天然一次能源的供应，石油还能维持约40年，天然气(常规)约65年，煤炭250～300年， 因此人类已经面临严重的能源危机时代。
核能尽管成本较低，但是由于其巨大的危险性（如前苏联切你诺贝利核电站事故），所以这种能源的推广应用存在较大的争议。
水电能源是利用水位高低差的势能推动发电机工作发电，它有较大的局限性。
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达1.73×1017W，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能的优点：1）、资源丰富总量最大；2）、分布最广无需运输；3）、最洁净；太阳能的缺点： 1）、能源品位低能流密度低；2）、有不稳定因素 受各种因素（季节、地点、气候等）的影响。
风能、潮汐能、地热能都存在一定的局限性，难以大面积推广应用。
由此可见，在各种新能源中，生物质能的推广应用最有潜力。
二、生物质能源的特点
生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：①可再生性；②低污染性 ；③广泛的分布性 。
目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标煤约为3 .5亿吨，相当于7个神东煤田，全部利用可以减排8 .5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标，我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。据一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士介绍，根据最新资料和有关专家预测，我国秸秆目前的用途是：还田15%，饲料16%，工业原料3%，薪柴50%和露地焚烧16%。也就是说，目前秸秆中的66%，约6.7亿吨是用于能源的，具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。
三、生物质能的利用方式
1、直接燃烧，生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间；
2、生物化学转换，如沼气的应用，但在冬天受到限制；
3、热化学转换，如秸杆制气、秸杆发电，能量的净转化效率7可达0％左右。
万物生长靠太阳。通过光合作用而形成的各种有机体，就是生物质，包括所有的动植物和微生物。太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即所谓的生物质能。是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，而且是唯一一种可再生的碳源。
不起眼的树枝、树叶、木屑、果皮、果壳、秸秆，让人头疼的生活垃圾、污水甚至人畜粪便，都能转换为生物质能。人们把秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物，在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气，经微生物作用（发酵）就能产生一种可燃性气体——沼气，就是一种变废为宝的典型例子。
利用致密成型技术，把生物质的废弃物压缩成高密度燃料棒或颗粒，不仅便于运输，燃烧效率可提高4倍，热值接近煤炭且基本无污染物排放，可用于发电和冶金工业。也避免了农村炊事中烟薰火燎和焚烧秸秆而封闭高速公路的情况出现。
科学家还利用生物质热裂解液化技术，把生物质转化为液体燃料。木质纤维素经蒸馏获得甲醇，含糖丰富的植物、制糖废渣和秸杆经糖化发酵可制取乙醇，利用动植物油脂加定量的醇，在催化剂作用下经化学反应，生成性质近似柴油的生物柴油。如今，地沟油可用于柴油发动机上，酒精汽车上路，可谓经济和社会效益双赢。
科学家还发现，生物质在相对较低的温度下就可使大量的气体逸出，生物质成为气化的理想原料，经气化生成的高品位的燃料气既可供生产、生活直接燃用，也可通过内燃机或燃气轮机发电，进行热电联产联供。“一家烧火，全村用气”便是生物质气化技术在我国农村的推广和应用。
生物质能发电在我国早已有之，造纸业、制糖业的废料处理的黑液发电、甘蔗渣发电、垃圾发电和填埋气发电都卓有成效。生物质气化发电技术已开始应用，直燃式热气机生物质能发电机组由直燃炉、热气机、发电机组合而成，应用1816年由斯特林发明的热气机原理，使得生物质气化发电前途光明。
生物质气化不仅产生燃料气体，还能制氢、制甲醇，制氨技术也在芬兰得到应用。
生物质的废弃物浑身都是宝，从中获取清洁能源，不再是异想天开。
扬州太平洋钢结构有限公司汇编
2010年2月16日
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