目前，隨著全球石油等化石燃料的日益枯竭以及不斷上升的平均氣溫，人們被迫抓緊尋找替代能源，由纖維素、木薯、藻類等植物轉化而來的生物能源似乎為人類昭示著美好前景——未來人類將不依賴于石油、煤炭和天然氣，而是有源源不斷的可再生的生物能源作依靠。然而，美妙的理想和現(xiàn)實之間的距離究竟有多遠？為何迄今為止生物能源依然僅僅是看起來很美？請跟隨記者一起去探尋。
生物能源：
化石能源最好的替代品
中國科學院廣州能源研究所可再生能源與天然氣水合物重點實驗室研究員王鐵軍在接受本報專訪時表示，生物能源是所有可再生能源中，唯一可以作為化學品或石油替代品的能源。其他可再生能源，如太陽能、風能、海洋能、核能，都是非碳能源，主要以熱、電的方式來利用。工業(yè)革命至今，人們一直倚重于使用石油、天然氣、煤炭等含有碳元素的化石能源作為交通運輸以及制造橡膠、塑料等化學品的能源來源。拋開不可再生的化石能源，在所有可再生能源中追溯碳源，由二氧化碳、水合成的生物質能是特有的可作為化石能源替代品的可再生能源。
此外，從生態(tài)環(huán)境角度而言，石油等化石能源的燃燒會產(chǎn)生大量二氧化碳，危害環(huán)境，使全球氣溫升高，導致溫室效應，危及人類安全。而如果生物燃料來自植物，植物生長過程中會從大氣中吸收二氧化碳，因此從理論上講，與燃燒化石燃料相比，生物燃料可以減少大氣中溫室氣體的累積。
王鐵軍說，目前生物能源的研究重點在于解決兩個問題，一個是資源量問題。從農(nóng)業(yè)、林業(yè)的當量（折合成多少噸標準煤的量）來看，世界生物質的量在能源儲量中排四位，僅次于石油、煤炭和天然氣。然而，開發(fā)的困難在于這些資源非常分散，很難收集，收集成本占據(jù)生物能源成本的最大比重。我國“十二五”期間部署培育作為生物能源原料的能源植物，例如在我國西部地區(qū)非糧耕地培育能源植物，解決資源問題。
另一個研究重點則在于新技術研究，實現(xiàn)多途徑的轉化技術。目前生物能源的轉化技術主要有生物方法和熱化學方法。生物方法是將生物質轉化為糖，通過微生物進行發(fā)酵，從而產(chǎn)生沼氣、乙醇等化學品和液體燃料�；瘜W方法則是將生物質氣化變成氫氣、一氧化碳等生物燃氣，再經(jīng)過特定催化劑，將其催化合成液體燃料。
變廢為寶：
“垃圾是放錯地方的資源”
生物能源原料之豐富令我們難以想象。中科院廣州能源研究所的謝舜源告訴記者，老所長曾說過，世上其實沒有垃圾，“垃圾只是放錯了地方的資源而已”。
就原料而言，王鐵軍介紹，不同的生物轉化技術有適用的不同原料。就生物方法來說，包括廚余垃圾在內(nèi)的生活垃圾、禽畜糞便、含糖工業(yè)污水等含水量高的碳水化合物都可以轉化成沼氣等生物燃氣。以前這些燃料用于供熱等生活用能，現(xiàn)在，則可以通過規(guī)�；a(chǎn)進行凈化、壓縮、罐裝，用作汽車燃料，這在個別地區(qū)進入應用示范階段。此外，也可以利用秸稈等植物纖維素制造燃料乙醇，也就是常說的乙醇汽油。例如，五年前，國家利用陳化糧制造乙醇汽油�，F(xiàn)在，人們嘗試以木薯、甘薯、甜高粱、秸稈等非糧作物原料為主生產(chǎn)燃料乙醇。
熱化學方法則主要針對樹木、碎木片、秸稈以及小麥、棉花加工后的殼等林業(yè)、農(nóng)業(yè)廢棄物，將其熱解、氣化，制成交通燃料及高附加值的化學品燃料。熱化學方法要求原料必須是干物料，否則可能因為物料含濕量大，過程能耗大，影響設備。
此外，從藻類身上也能“收獲”液體燃料。微型藻類是光合作用的“巨人”，某些藻類對入射太陽光的利用率達到3%，而玉米或甘蔗卻只有約1%。這些藻類能更高效地將水、二氧化碳和陽光轉化為油脂，而油脂可以進一步轉化為烴類的碳氫化合物。
如果要描繪一幅生物質能轉化路線圖，王鐵軍說，近期生物質能轉化還是以生物燃氣應用為主，主要用于熱利用，中遠期則是以液體燃料和化學品的應用為主，例如生產(chǎn)生物柴油、纖維素燃料乙醇，以及制造橡膠、塑料、高分子材料等化學品。
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