我对生物能源前景的看法

我对生物能源前景的看法

摘要

自人类迈进二十一世纪以来，开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比，新能源具有可再生、对环境友好等特点，更符合人类可持续发展的目标。其中，太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能，是开发较早的新能源，已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能，有着极高的能量值，可是其高额的研究经费和潜在的巨大毁灭性，令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源，却在最近几年内忽然人气锐增，势如破竹，被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。近年来，随着生命科学、生物技术、营养学、现代化工、食品科学等学科的不断发展，对生物资源中的活性成分有了新的认识，为生物资源的开发利用拓宽了思路，注入了新的活力，展示了广阔的前景。

关键词:清洁能源；安全能源；可再生；低碳经济

一、“低碳经济”势在必行

随着汽车的逐渐家庭化，能源的消耗急剧增加，油价的不断攀升，使人类猛然惊醒,不得不开始反思和纠正自身不科学地利用能源的行为。在深刻反思贪婪性消耗能源行为而觉醒的基础上,及时把发展新能源、节约能源、保障能源安全和可持续发展置于经济社会发展的战略地位,建立健全起符合本国实际需要的能源安全保障体系。就我国而言,确保为13亿人口提供安全的、低成

本的“环境友好型”新能源。能源生产和消费量巨大的我国,开拓清洁能源,合理利用能源,千方百计减少“碳排放”、乃至“零排放”,振兴“低碳经济”,已成为势在必行、刻不容缓的重大战略举措。

我国的终极目标是,要逐步实现碳排放低增长、零增长、乃至于负增长,完成由“高碳”向“低碳”的过渡。然而,由各种客观条件决定,我国只能逐步地探求“碳解锁”之道,不断降低单位能源消费量的碳排放量,即降低碳强度。与此相适应,选择适用本国的、包括碳捕捉、碳封存、碳蓄积等多种技术方式;特别是采取化石能源替代、利用“低碳能源”和“无碳能源”等技术途径,以达到控制和降低二氧化碳的排放量和排放速度,最终实现在经济持续增长的同时,碳排放显著下降的目标。与根本转变经济发展方式并行,人们的消费方式也必须革新和改变。经济学意义的消费,包括生产消费和生活消费。要双管齐下,扭转人们的高碳消费倾向和碳偏好,摒弃挥霍无度的高消费行为,提倡科学理智、健康文明的消费风尚,以有效减少化石能源消费量,告别奢华的“高碳生活”,迎接质朴的“低碳生存”。广义而言,低碳生存是一种理智、健康、持续的生存方式。它体现出先进文明的能源消费价值观,并依据“低碳程度”采取低碳消费方式,主要包括:“恒温消费”,即消费过程中温室气体排放量最低;“节约消费”,即消费主体对资源和能源的消耗量最经济;“安全消费”,即消费结果对消费主体和生存环境的损害最小;“可持续消费”,即有利于社

会经济可持续发展;“新产品消费”,即更多选择低能耗、低排放、低污染的低碳产品。

总之,全社会都要履行推动“高碳消费方式”向“低碳消费方式”转化的共同职责。

二、生物能源能促进低碳经济的发展

发展低碳经济,逐步减少、直至摆脱已历经几百年对化石能源的依赖,积极开拓绿色能源,大力发展生物质能源。所谓生物质能源,主要是指在生物体（尤为植物）内，经一系列化学反应所释放出的能源。迄今,国内外采用不同技术手段、利用不同生物质材料、加工生产出不同形态的生物质能源,其战略性产品是生物燃料,主要包括生物燃料乙醇、生物柴油和沼气等。其实，世界上90％的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源，比如地球演变的历史上所积累的矿物能源（煤、石油、天然气，因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的），但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源，尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源，引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源，实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环，即无温室效应；二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且，发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题，还可以带动农业产业的发展，实现环境与经济效应的双赢。如今,生物燃料日益受到广泛的、高度的重视,几乎聚焦了世界的目光,

成为发展低碳经济需要的新能源。这是由生物燃料多种优越性所决定的。

目前,世界上生物燃料主要包括三大类:第一类是液体生物燃料,包括利用淀粉类、糖类和纤维类生物材料生产的玉米燃料乙醇、木薯燃料乙醇和纤维素燃料乙醇,以及利用动物和植物油脂生产的生物柴油等。第二类是气体生物燃料,包括沼气、生物质汽化、生物质制氢等。像利用粪便和工业废水转化生成的沼气。第三类是固体生物燃料,主要包括成型燃料、“热电联产”与直接燃烧等。像把生物质固化为成型燃料,利用生物质材料燃烧转化生成电能,或利用生物质汽化生成燃气燃烧发电等。

据专家预测，如果按照当前的利用水平，煤炭可开采1O0年，石油将在1O0年后被耗尽，天然气则可最多开采50-60年。而生物能源却是可循环利用的，此外它不含硫，且碳循环是动态的。因而各国日益关注生物能源的开发和研究，并制定了相应的发展战略，如美国的“能源农场计划”，预计到2016和2017年度生产酒精的玉米使用量将超过玉米总产量的30％。生物柴油中大豆油使用量将占到大豆油产量的2／3，从纤维中提炼油料也将逐步进入能源更新计划。巴西的“酒精能源计划”，南部地区一些原本种植谷物和油料作物的土地将被改种甘蔗，中西部地区原本生产大豆的土地也将被改种甘蔗。这样生物燃料总生产量将从目前的大约5200万加仑增长到2016年的9200万加仑。此外还有日本的“阳光计划”、印度的“绿色能源工程”等。

所以开发和发展生物质能源具有多种优越性:

（一）环保性

利用包括生物燃料乙醇、生物柴油和沼气等在内的生物燃料,都可明显减少碳排放,减轻污染,有利于保护生态环境。“酸雨”、“温室效应”等都已给人们赖以生存的地球带来了灾难性的后果。而使用大自然馈赠的生物能源，使用过程中几乎没有SO2(二氧化硫)产生。生物能源燃料燃烧所释放出的C02(二氧化碳)大体上相当于其生长时通过光合作用所吸收的C02，两者相互抵消，所以几乎不会产生污染。应用生物能源时C02的排放可以认为是零，这是气、油、煤等常规能源所无法比拟的。用生物质代替煤，1GJ(10的9次方焦耳)可以减少排放出0．025吨碳。由此看来，更加有利于减少污染的形成和环境保护。

（二）可再生性

很久以前人们就开始利用生物质作为能源及物质资源，用于取暖、造纸等。通过燃烧、微生物分解的方式，将被植物吸收固定的碳转变成二氧化碳排放到大气中，也还可以通过光合作用再次回到植物体内。按照物质循环理论，物质是不灭的，只要大气和生物质之间存在光合作用，即存在着碳循环，大气中的二氧化碳就不会增加也不会减少，即自然界中的碳一直处于平衡状态,人们永远可以加以利用。由此可见，生物质最大的特点是可以再生。由于分布面积广，能因地制宜地进行种植，并能通过规模化种植，保证产量，所以是一种可再生的种植能源，而非一次性能