夏期明

生物质能是绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为化学能而储存在生物体内的能量。生物质能是人类最早利用的能源，木材、秸杆、动物粪便等都属于生物质能。生物质具有以下特点：1、由于是化学能，因此易于贮存；2、根据种类不同，可获得垃圾处理费的追边收入。

全球每年由植物所固定的生物质能约相当于10.2亿吨标准煤，为世界每年耗能的1172倍。各国都在大力发展生物质能技术。如美国政府制定了能源农场计划，日本政府制定了阳光计划，印度政府制定了绿色计划。

我国70%的人口仍生活在农村、山区。而秸杆、薪柴还是许多地方的主要生活燃料。这些初级能源产品燃烧率低，浪费大。我国每年在田间地头直接烧掉的秸杆超过1.5亿吨，约合7000万吨标准煤，不仅浪费了宝贵资源，而且污染了环境。如把原始的生物加工改造成沼气、酒精等燃料，是不断满足人们日益增长的能源需求的途径之一。

生物质燃料用途，具有其他自然能所不具备的特征：在大自然中，只有生物质的化学能形式贮存能量，可在必要时使用。生物质能够贮存能量并仅在必要时使用。而不象太阳能或风力发电随日照量及风力变化，发电量受到影响。

生物质，如连续不断植树种草，则用之不竭。

利用生物质的目的：

1、防止地球变暖；

2、发展循环型社会；

3、培育有竞争力的新型战略性产业；

4、活跃农林渔业和农村、山村、渔村。

一、能源安全保障

能源是日常生活不可或缺的资源，各国政府非常重视能源供应。如果由于战争无法进口石油，则交通、产业、生活用电等均要受到很大影响。因此，不依赖海外能源，尽量使用国内能源，万一发生意外情况，则可保证能源的供应稳定。加上核电，美国能源自给率为75%，英国113%，法国50%，德国36%，日本20%。因此，提高能源自给率，利用国内生物质有助于提高能源自给率。

二、生物质的利用

1、用生物质生产燃料气体——甲烷发酵

甲烷发酵生成的气体主要成分是甲烷和CO2，但其组成因原料不同两各异。产气量也随原料不同而变化。不同原料的产气量、气体组成、甲烷产生量。实际垃圾处理时，可获得甲烷量为60%-65%的气体。产气量随条件变化，另外，含水率对产气量影响很大。例如1kg生活垃圾的产气量为110L；污水污染为44L；猪粪尿为25L；牛粪尿为11L。由于各自的含水率为80%-90%，其产量最多为1 kg碳水化合物、蛋白质、淀粉为1/10左右。

2、乙醇——汽车燃料

生物质加工成液态燃料方法：

①利用间接液化物，先将生物质加工成气体，然后以其它原料进一步制造液态燃料。由于这种方法用纯度较高的气体进行人口合成，因此杂质很少混入，其优点是可用任何一种生物资源加工。

②利用微生物的生物化学反应的方法。如利用酵母可用糖与淀粉醇酒，此时生成的酒主要是乙醇，若将其浓缩可用作汽车燃料。

③在生物质加热生成气体前冷却并终止反应，可获得液体成份，这叫快速热解油。

④用树林、草发酵乙醇。

2010年欧盟生物燃料是交通燃料的6%，2020年美国生物燃料在交通燃料中的比例达到20%，届时瑞典利用纤维生产乙醇全部替代石化燃料。

3、沼气

在自然界，很多原料均能产生沼气。人和动物的粪便，动植物的遗体、工农业有机废料均能在一定温度、酸度和缺氧的条件下，经过微生物发酵产生沼气，1M3沼气产生的热量相当于1000g煤产生的热量。

4、垃圾发电

燃烧2吨垃圾所产生的热量相当于1吨煤燃气时所发生的热量，可产生525度电能。

垃圾发电方法：

①垃圾焚烧发电；

②垃圾填埋气发电。

垃圾燃烧产生的热能转化为高温蒸汽，推动气轮机转动，带动发电机发电。

垃圾中不易燃烧的有机物可进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生沼气。沼气燃烧，就能发电。

美国纽约附近的斯塔藤岛山一座巨大垃圾山，建立垃圾处理站，每天能生产26M3沼气用于发电。我国垃圾存量达66亿吨，如果对这些垃圾综合利用，估计每年可创造2500多亿人民币的效益。