朱帆

【摘要】：生物質(zhì)能源被稱為綠色能源，本質(zhì)上是植物通過光合作用將太陽能以另一種形式進行儲存，是太陽能的一種表現(xiàn)形式。生物質(zhì)能源具有清潔、可再生的特點，已經(jīng)成為了世界第四大能源。文章按照生物質(zhì)原材料來源分類，主要分為四大類，并淺析了每大類國內(nèi)外的利用情況。

【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì)能 來源分類 利用情況

1.生物質(zhì)的定義和分類

廣義上的生物質(zhì)能本質(zhì)上就是太陽能的一種表現(xiàn)形式，是指直接或者間接的通過植物的光合作用，將能量儲存在生物載體中的一種能量形式【1】。由于太陽能資源取之不盡用之不竭，所以生物質(zhì)資源是一種可再生能源，它具備分布廣、儲存量大、清潔性等特點，同時它也是唯一一種可儲存和可運輸?shù)目稍偕茉?。生物質(zhì)能源生產(chǎn)量十分巨大，其生產(chǎn)總量遠超全世界總能源的需求量，初步估算相當于目前世界總能耗的10倍，開發(fā)前景十分廣闊。生物質(zhì)能源按照不同的形式會有不同的分類方式，本文按照原材料來源分類主要包括農(nóng)作物生物質(zhì)、林業(yè)生物質(zhì)、城市有機生活垃圾、海洋生物質(zhì)等。

2.國內(nèi)外四類生物質(zhì)能源淺析

2.1農(nóng)作物生物質(zhì)

在農(nóng)作物生物質(zhì)中秸稈資源占比最大。我國近幾年秸稈年產(chǎn)量約6億噸，但由于政策及技術(shù)的原因，秸稈生物質(zhì)資源并沒有得到很好的利用，絕大多數(shù)秸稈直接在田間地頭焚燒、掩埋，只有小部分用于家庭燃料或者飼料【2】。在國外，秸稈的利用途徑豐富很多。丹麥是世界上最先使用秸稈發(fā)電的國家，每年燃燒15萬噸秸稈，秸稈發(fā)電站已有130多座 在加拿大渥太華的農(nóng)業(yè)地區(qū)秸稈的利用方式主要是切碎還田，該類技術(shù)要求較高，對秸稈切碎的程度有十分嚴格的規(guī)定，否則不但不會起到增肥的效果反而會對作物的生長造成危害 日本秸稈主要利用方式逐步由混入土中做肥料或用于喂養(yǎng)家畜發(fā)展到從秸稈中提取酒精燃燒技術(shù)，發(fā)展、利用渠道越來越寬 在美國，技術(shù)發(fā)展較為先進，秸稈利用高效很多，覆蓋了秸稈還田、手工制品以及生物質(zhì)發(fā)電。不僅是秸稈類資源，農(nóng)作物生物質(zhì)資源在其他方面利用途徑潛力也很巨大，德國在菜籽這塊的利用就有較大的突破，研究的菜籽油混合燃料已經(jīng)開始半商業(yè)化，污染小，極有可能替代石油成為機動車燃料，研究思路新穎，具有很大的社會效益。

2.2林業(yè)生物質(zhì)

我國國土幅員遼闊，林業(yè)資源分布廣泛，森林面積約1.75億平方千米，可利用的林業(yè)生物質(zhì)資源約3億噸，可替代2億噸標準煤的或者9000萬噸原油【3】。我國也出臺過一些政策但只是從總體上進行了框架性的規(guī)定，并沒有一些具體可操作的規(guī)范、細則，再加上資源分散，導致林業(yè)生物質(zhì)資源的利用情況并不樂觀?！笆濉逼陂g，國家提出著力發(fā)展固體成型燃料、生物柴油等林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)。海南發(fā)展油楠喬木加工成生物柴油，該項產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨于成熟。日本、美國林業(yè)資源利用的主要方式是發(fā)電 英國科學家發(fā)現(xiàn)一些芒屬植物具有生長迅速的特點，能快速長到3米多高而且含水量只有25%左右，處于較低水平，適合用于工業(yè)鍋爐和小型發(fā)電站的的燃料 中國目前已建成有小規(guī)模的的林木質(zhì)發(fā)電廠，正在加緊推廣中。

2.3城市有機生活垃圾

城市生有機生活垃圾主要的利用方式分兩大類：一是直接轉(zhuǎn)化成能量用于熱量或者發(fā)電。二是轉(zhuǎn)化成可燃能源，如沼氣和生物油等【4】。德國大學TUBINGEN開發(fā)了低溫裂解裝置處理城市垃圾。新加坡和美國，對于垃圾分類處理意識比較強，垃圾發(fā)電比較普及。國內(nèi)到2016 年，已經(jīng)建好的垃圾發(fā)電廠有434座，而已經(jīng)運行的有257座。在清華大學成立的"城市集中式生物質(zhì)燃氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟"也在積極尋求城市生物質(zhì)燃氣技術(shù)上的突破，并取得了一定的成績。

2.4海洋生物質(zhì)

海洋約占地球表面積71%，而藻類又是海洋中生物質(zhì)儲量最豐富的。全球每年通過光合作用生產(chǎn)1.46×1011噸生物質(zhì)，其中有大約40%的來自海洋藻類【5】。藻類具有生物產(chǎn)量高、生長繁殖快、生長周期短等特點。但是由于技術(shù)方面的原因，海洋生物質(zhì)資源一直沒有大面積的開發(fā)。在一些發(fā)達國家，如美國，通過基因工程手段控制一些藻類脂質(zhì)基因的表達，增加油脂含量，發(fā)展微藻產(chǎn)油產(chǎn)業(yè)，該項技術(shù)也逐步被一些臨海國家引進和研究。我國對于微藻油脂的研究也一直在進行，現(xiàn)階段主要運用于食品保健領(lǐng)域。

小結(jié)

我國生物質(zhì)資源比較豐富，現(xiàn)階段對其綜合研究與利用也得到發(fā)展，但與發(fā)達國家還存在著一定的差距。國家應(yīng)加快生物質(zhì)資源具體規(guī)范、細則的制定，拓寬生態(tài)環(huán)境問題域生物質(zhì)資源原料供給與利用關(guān)系的研究，加大對生物質(zhì)資源分類收集的扶持力度，并積極尋求技術(shù)上的創(chuàng)新突破，加快生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化進程，努力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟模式，為實現(xiàn)環(huán)境友好型的社會發(fā)展目標添磚加瓦。

【參考文獻】：

【1】袁振宏、雷廷宙、莊新姝等. 我國生物質(zhì)能研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析[J].太陽能，.2007（2）： 12-19+28.

【2】于振波、劉玉萍、李廣來等. 農(nóng)業(yè)秸稈綜合利用技術(shù)探析[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2019（5）：1674-0912.

【3】 代興榮. 發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略思考[J].現(xiàn)代園藝，2015（6）：1006-4958.

【4】文科軍、吳麗萍、尹建鋒. 城市生物垃圾的生物質(zhì)利用途徑[J].中國園林，2009（4）：1000-6664.

【5】 趙中華、石磊、劉珊珊. 生物質(zhì)能源發(fā)展及海洋生物質(zhì)能源展望[J].科學與管理，2008（4）：1003-8526.