11、生物质能源和材料 (2)
生物质材料与能源导论网课继续教育答案
生物质材料与能源导论网课答案1 绪论 1 绪论单元测验1、问题:生物质材料与能源导论的课程内容包括哪些？选项：A:生物质原料特性B:生物质材料制备C:生物质能源转化D:生物质项目评价答案: 【生物质原料特性;生物质材料制备;生物质能源转化;生物质项目评价】2、问题:能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济，通常涉及到____的短缺？选项：A:石油B:电力C:自然资源D:金钱答案: 【石油;电力;自然资源】3、问题:材料的分类方法很多，通常按照组成、结构特点可以分为以下几类？选项：A:金属材料B:无机非金属材料C:有机高分子材料D:复合材料答案: 【金属材料;无机非金属材料;有机高分子材料;复合材料】4、问题:生态环境材料具有以下哪些特点？选项：A:材料使用效率高B:无毒无害、减少污染C:全寿命过程对资源和能源消耗少D:可再生循环利用容易回收答案: 【材料使用效率高;无毒无害、减少污染;全寿命过程对资源和能源消耗少;可再生循环利用容易回收】5、问题:生物质能源技术按照转化过程原理可以分为以下几类？选项：A:生物质物理转化能源技术B:生物质化学转化能源技术C:生物质热化学转化能源技术D:生物质生物转化能源技术答案: 【生物质物理转化能源技术;生物质化学转化能源技术;生物质热化学转化能源技术;生物质生物转化能源技术】6、问题:开发环境友好、绿色清洁、可再生的生物质资源，可以部分替代塑料、钢材、水泥以及石油、煤炭等不可再生的材料与能源选项：A:正确B:错误答案: 【正确】7、问题:生物质是目前唯一可以转化为液体燃料的可再生碳资源选项：A:正确B:错误答案: 【正确】8、问题:生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体选项：A:正确B:错误答案: 【正确】9、问题:__是人类用于制造物品、器件、构件、机器等产品的物质。
答案: 【材料】10、问题:______是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的社会形态答案: 【生态文明】11、问题:__一直是人类赖以生存的重要能源之一，是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源资源。
生物质能及新材料
热解6 气化
热解
目前世界上生物质能研究开发的前沿技术之一。 该技术能以连续工艺和工厂化的生产方式将以木屑等 废弃物为主的生物质转化为高品位的易储存、易运输、 能量密度高且使用方便的代用液体燃料（生物油）， 不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧， 而且可通过进一步改性加工使液体的品质接近柴油或 汽油等常规动力燃料的品质，还可从中提取具有商业 价值的化工产品。 相比于常规的化石燃料，生物油含硫、氮等有害成分 及其微小，可视为绿色燃料。
甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，比空气轻一 半，是一种优质燃料。
一般沼气因为含有少量的硫化氢，在燃烧前带有臭 鸡蛋味或烂蒜气味。
沼气燃烧时放出大量热量，因此具有很强的应用和 发展前景。
英国 欧洲 丹麦 国 际 沼 气 发 展 现 状 美国 德国 瑞典
规模化和工业化方向发展
两个 我 趋势 国 沼 气 技 术
我国生物质能产业化发展方向
兆瓦级生物质气化发电
淀粉质原料乙醇燃料生成
甜高粱及其秸秆制取乙醇熟料
沼气5
生物化学转化利用 生 物 质 的 利 用 生物化学转化技术 酒精
热解 气化
沼气
有机物质（粪便、杂草、作物、秸秆、污泥、
废水、垃圾等）在适宜的温度、湿度、酸碱 度和厌氧条件下经微生物分解发酵而生成的 一种可燃性气体。 主要成分是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）， 此外还有少量的氢（H2）、氮（N2）、一氧 化碳（CO）、硫化氢（H2S）和氨（NH3)等。 通常情况下，甲烷含量50-70%，二氧化碳3040%，其他气体很少。由于沼气是微生物消化 分解生物有机质生成的，所以也称为生物气。
生物质材料在能源和环境领域中的应用
生物质材料在能源和环境领域中的应用随着全球人口的不断增长和城市化进程的不断加速，对能源和环境方面的需求也逐渐增长。
科技的不断进步开辟了更多的途径来满足这些需求，其中生物质材料的应用也越来越广泛。
生物质材料，简单来说就是从植物、动物或微生物中提取出来的有机物质，如木材、秸秆、果皮、食品废弃物等。
生物质材料的性质和种类各异，但都具有一个重要的特点：可再生。
因此，生物质材料在能源和环境领域中的应用主要分为两个方面：一方面是作为能源的来源，另一方面是作为环境的改善者。
生物质能源生物质能源是指通过生物质材料转换而来的能源，包括生物质燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料等。
生物质能源的优点在于它是一种可再生的绿色能源，由于其来源广泛，价格相对较低，成为了可替代传统燃料的一种重要选择。
生物质燃料是生物质能源中最常见的一种形式，其主要来源是木柴、秸秆等固体生物质材料。
经过处理后，它可以作为供暖和发电的燃料，也可以用于煮饭、取暖等日常生活用途。
相比于矿物燃料，生物质燃料的使用对环境的影响小，排放的二氧化碳和其他污染物的数量和质量也相对较少。
生物质液态燃料是将生物质材料中的有机物质转化为油状液体燃料，如生物柴油和生物乙醇等。
与传统的燃料相比，生物质液态燃料更加环保、经济，可以降低碳排放量和空气污染，同时也具有更广泛的应用前景。
生物质气体燃料是将生物质材料中的有机物质通过缩合反应转化为气体燃料，如沼气等。
这种燃料可以被用于发电、供热等各种用途，并且在生产过程中还可以产生有机肥料等副产品，具有较高的社会和经济效益。
环境改善除了作为能源来源外，生物质材料的应用还能够对环境起到很好的改善作用。
首先，生物质材料可以替代一些非可再生的材料，如塑料等。
由于生物质材料具有可再生性、降解性和低污染性等优点，因此替代塑料等材料使用，不仅能够减少塑料垃圾的产生，还能够降低对环境的影响。
其次，生物质材料可以用于水土保持和土壤修复。
土地退化和污染的情况越来越严重，因此对土地进行修复和保护就显得尤为重要。
第二章-新能源材料--生物质能材料
生物质能化学转换技术：气化
同时，有一部分碳，由于氧气（空气）的供应 量不足，便生成一氧化碳，放出一部分热量。
2C + O2 2CO 在此层中主要是产生二氧化碳，一氧化碳的生 成量不多，水分也很少分解。 2）还原层 此时没有氧气存在，二氧化碳和水 蒸汽被还原成一氧化碳和氢气，进行吸热反应，
生物质能化学转换技术：气化
生物质能化学转换技术：气化
发生炉工作时，在炉栅附近的燃料遇到炉栅下 通过的空气而全部燃烧。在炉栅上形成灰渣。空气 经过灰渣层略为加热后，进入燃烧层（氧化层）， 这里氧气与碳反应，生产二氧化碳，也有一小部分 一氧化碳。氧化层上方是还原层，在这里，由于遇 到炽热的燃料，二氧化碳被还原成一氧化碳，水被 还原成氢气。炽热的气体再向上走把燃料中的挥发
理论上讲，气化和燃烧都是有机物与氧反应， 但燃烧的主要产物是二氧化碳和水，并放出大量的 热，所以燃烧是将原料的化学能转换成热能；气化 反应放出的热量要少得多，气化主要是将化学能的 载体由固体变为气体，气化后的气体燃烧时再释放
生物质能化学转换技术：气化
出大量的热量。 使用中，气态燃料比固态燃料具有许多优良性能：
燃料的工业分析： 燃料=水分+挥发分+灰分+固定碳
燃料的工业分析：
燃料=水分+挥发分+灰分+固定碳
水分： 挥发分：实验中将煤样在隔绝空气条件下高温（900.C） 加热，从煤中有机质分解出来的液体和气体的总量中减去 水分，就得出挥发分。 灰分：灰分是指煤完全燃烧后剩下来的残渣。这些残渣几 乎全部来自煤中的矿物质。 固定碳：是指除去水分、灰分、挥发分后的残留物，从 100%减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即为煤的 固定碳含量。固定碳的化学组分，主要是为碳元素，另外 还有一定数量的氢、氧、氮、硫等其它元素。
生物基能源与材料
生物基能源与材料生物基能源和材料是指利用生物质作为原料，通过生物转化或化学合成等方法生产能源和材料的技术。
随着人们对传统化石能源资源的日益依赖以及环境问题的日益凸显，生物基能源和材料备受关注。
本文将从生物基能源和材料的定义、现状及发展趋势、技术原理以及应用前景等方面进行探讨。
一、生物基能源和材料的定义生物基能源和材料是指利用生物质（如木材、秸秆、玉米梗等）作为原料，通过生物转化或化学合成等方法生产能源和材料的技术。
生物基能源主要包括生物柴油、生物乙醇等；生物基材料主要包括生物塑料、生物纤维等。
二、生物基能源和材料的现状及发展趋势1.生物基能源的现状及发展趋势生物柴油是采用微生物或酶类转化生产的，在欧洲和美国已经被商业化生产，但我国生物柴油的生产技术还未到达商业生产水平；生物乙醇主要是以玉米、甘蔗等农作物为原料生产的，目前发展较快，但还存在生产成本高和对农作物资源压力大等问题。
生物基能源的发展趋势是以农作物秸秆、城市垃圾等废弃物为原料生产，利用现代生物技术和催化技术，不断提高生产效率和降低生产成本；同时，发展生物能源与传统能源的混合利用，实现能源的可持续发展。
2.生物基材料的现状及发展趋势生物塑料是以植物油、淀粉等天然材料为原料，经发酵、聚合等工艺生产的环保材料，已经被广泛应用于包装、建筑等领域；生物纤维是以木材、竹子等天然纤维为原料，经纺织或压制等工艺生产的材料，具有较好的强度和耐用性。
生物基材料的发展趋势是开发更多种类的生物塑料和生物纤维，提高材料的性能和稳定性，拓展材料的应用领域，并开发生物基复合材料，以提高材料的综合性能。
三、生物基能源和材料的技术原理1.生物基能源的生产技术原理生物柴油的生产技术主要包括生物质的预处理、酶解、发酵、脱水等工序；生物乙醇的生产技术主要包括淀粉或纤维素的水解、糖的发酵、蒸馏等工序。
2.生物基材料的生产技术原理生物塑料的生产技术主要包括原料的制备、发酵聚合、纤维拉丝等工序；生物纤维的生产技术主要包括原料的粉碎、纤维提取、纺纱或压制等工序。
生物质能源的生产和利用
生物质能源的生产和利用生物质能源是一种可再生能源，是指利用植物、动物等生物质材料作为原料生产能源的一种方式。
随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，生物质能源作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了越来越多的关注和重视。
是一个复杂的过程，涉及到生物质材料的获取、转化和利用等多个环节。
本文将从生物质能源的生产和利用过程入手，探讨生物质能源的发展现状、存在的问题以及未来的发展方向。
一、生物质能源的生产过程生物质能源的生产过程主要包括生物质材料的获取、预处理、转化和生产等环节。
生物质材料的获取是生物质能源生产的第一步，主要包括植物、农作物秸秆、废弃物等生物质材料的收集和处理。
生物质材料的获取方式多样，可以通过种植、采集、废弃物回收等方式获取。
在生物质材料获取的过程中，需要考虑到生物质资源的可持续利用和环境保护等因素。
生物质材料的预处理是生物质能源生产的关键环节，主要包括破碎、干燥、颗粒化等过程。
预处理过程的质量直接影响到后续生物质能源转化的效率和产量。
在预处理过程中，需要考虑到生物质材料的性质和特点，选择合适的预处理方法和设备，以提高生物质能源的生产效率和质量。
生物质能源的转化是将生物质材料转化为可用能源的过程，主要包括生物质能源的生物化学转化、热化学转化和生物燃料转化等方式。
生物质能源的转化过程涉及到生物质材料的化学成分和结构，需要通过适当的反应条件和催化剂等手段，将生物质材料转化为可用能源，如生物乙醇、生物柴油等。
生物质能源的生产是将生物质材料转化为可用能源的过程，主要包括生物质能源的生产设备、生产工艺和生产管理等方面。
生物质能源的生产过程需要考虑到生产成本、能源效率、环境影响等因素，通过合理的生产设计和管理，提高生物质能源的生产效率和质量。
二、生物质能源的利用方式生物质能源的利用方式多样，主要包括生物质能源的燃烧利用、生物质能源的发酵利用、生物质能源的化学利用等方式。
生物质能源的燃烧利用是将生物质能源直接燃烧产生热能，用于供热、发电等用途。
什么是生物质能源
秸秆热解制生物燃料技术研究目录秸秆热解制生物燃料技术研究 (1)第一章秸秆热解技术的背景 (1)第二章秸秆热解技术的应用需求 (2)第三章秸秆热解技术研究开发的必要性 (2)第四章秸秆热解技术的国内外发展现状与趋势，国内现有技术基础和本技术专利情况 (3)第五章秸秆热解技术可行性 (7)第六章秸秆热解技术的技术方案 (8)第七章秸秆热解技术应用转化的前景预测与分析 (10)摘要：面对经济的高速发展与能源危机的矛盾，对新能源和可再生能源的探索研究已经成为全世界人民的共识。
其中秸秆热解技术是其中发展较快的技术，本文从其技术背景，应用需求及研究开发的必要性，国内外发展现状与趋势，技术可行性，应用转化的前景预测与分析等方面做了论述。
中国作为世界上最大的发展中国家，虽然技术研究起步较晚，但发展迅速，发展生物质能源转化技术的需求也更加迫切，并有一系列成果问世。
总之，发展生物质能源转化技术可谓功在当代，利在千秋。
关键词：秸秆热解技术发展现状第一章秸秆热解技术的背景1.1随着世界各国的经济发展与社会进步，对资源能源的需求量日益增多，而作为当今能源结构利用体系中仍居于主导地位的石化能源如煤炭，石油，天然气等是不可再生的.依据专家预测，按消费量推算，世界石油资源在今后50年到80年间将最终消耗殆尽。
到2059年，也就是世界上第一口油井开钻二百周年之际，世界石油资源大概将所剩无几。
石化资源的最终枯竭已经引起了多方面的注意。
1.2由于人类过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了这些有限的资源，释放大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，是造成臭氧层破坏，全球气候变暖，酸雨等灾难性后果的直接因素；同时化石燃料的过度消费也造成了严重的环境污染。
工业化过程中的八大公害事件及近年来我国城市中的雾霾事件都给人类敲响了警钟。
发展生物质能源，研究秸秆热解等相关技术已经成为全球共识。
1.3秸秆作为一种生物质能源，与传统能源相比，具有可再生，清洁，环境污染小等无法比拟的优势。
生物材料在能源领域的应用
生物材料在能源领域的应用近年来, 生物材料在能源领域的应用引起了广泛的关注。
由于其独特的特性和可持续性, 生物材料被认为是替代化石燃料和传统材料的理想选择。
本文将探讨生物材料在能源领域的应用，并讨论其潜在的优势和挑战。
一、生物质能源生物质能源是广泛应用的一种生物能源形式。
生物质提供了可再生的燃料资源，如生物质燃料、生物乙醇和生物柴油。
与化石燃料相比，生物质能源具有更低的二氧化碳排放和更好的环境友好性。
生物质能源的生产和利用可以促进农业副产品和废弃物的可持续利用，提高能源利用效率。
二、生物材料作为电池和超级电容器的组件生物材料在电池和超级电容器的应用显示出巨大的潜力。
由于其导电性和良好的氧化还原性质，一些生物材料可以作为电极材料来储存和释放能量。
例如，蜂胶被研究用于制备超级电容器，其良好的导电性和高比表面积使得其具备了优异的储能性能。
生物材料在电池和超级电容器领域的应用不仅可以提高能量存储的效率，还可以减轻对稀缺资源的依赖。
三、生物材料在太阳能领域的应用太阳能作为一种可再生能源，受到了广泛关注。
生物材料能够在太阳能电池中起到重要的作用。
例如，氯素菌中的光合作用产生的蛋白质可以被用作光催化剂来促进光电子转化，从而提高太阳能电池的效率。
此外，一些生物材料还能作为太阳能电池的封装材料，以提供良好的防水和耐久性能。
生物材料在太阳能领域的应用有望为可持续能源的使用提供更好的解决方案。
四、生物材料在储能技术中的应用随着可再生能源的快速发展，储能技术成为解决能源稳定性和有效利用的关键。
生物材料在储能技术中具有重要的潜力。
例如，利用生物材料来制备高性能的超级电容器和锂离子电池。
生物材料的独特结构和化学性质可以提供良好的电化学性能和循环稳定性，有望提高储能技术的效率和可靠性。
五、生物材料在能源转化中的应用生物材料在能源转化中的应用也具有重要意义。
例如，利用生物材料来催化氢气的产生和氧气的还原，可以提高氢燃料电池的效率和稳定性。
生物质能源：可持续发展的多领域应用
生物质能源：可持续发展的多领域应用生物质能源是指利用植物、动物和微生物等生物质材料来产生能量的一种可再生能源形式。
它是可持续发展的一个重要组成部分，具有广泛的应用领域。
本文将探讨生物质能源在多个领域中的应用，并介绍其优势和挑战。
1. 生物质能源在电力行业的应用生物质能源在电力行业中的应用越来越受到重视。
通过将生物质材料（如木屑、秸秆、生活垃圾等）燃烧或气化后，可以产生热能或发电。
这种方式不仅可以减少对传统煤炭等化石燃料的依赖，还可以降低温室气体的排放量，对于解决能源供应和环境污染问题具有积极意义。
在生物质能源发电方面，一些国家已经建立了大规模的生物质能源电厂，利用该技术提供清洁能源。
例如，瑞典是生物质能源利用的先行者之一，大部分其家庭和工业用电都来自生物质能源。
通过在电力行业中推广生物质能源的应用，我们可以实现可持续能源的发展和利用。
2. 生物质能源在交通运输领域的应用交通运输行业是化石能源消耗最大的领域之一。
为了减少对石油等非可再生能源的依赖，生物质能源在交通运输领域中的应用被广泛探讨和研究。
生物质能源可以通过生物燃料的方式用于交通运输。
生物燃料主要分为第一代生物燃料和第二代生物燃料。
第一代生物燃料是利用农作物和能源作物（如玉米、甘蔗等）生产的生物乙醇和生物柴油。
第二代生物燃料则是利用非食用植物，如秸秆、木屑等生物质材料生产的生物燃料。
生物燃料的应用可以减少汽车尾气中有毒物质的排放，降低环境污染。
尽管在生物燃料生产过程中也会产生一定的排放物，但相对于传统的石油燃料来说，其环境影响要小得多。
此外，生物燃料也有助于解决能源安全问题，因为生物质材料的供应更加可持续和丰富。
然而，生物燃料的应用也面临一些挑战。
例如，第一代生物燃料的生产需要大量的农田和水资源，容易引发土地争夺和水资源紧缺问题。
此外，生物燃料的储存和运输成本相对较高，还需要建立完善的供应链和基础设施。
3. 生物质能源在建筑和供暖领域的应用生物质能源在建筑和供暖领域也具有广泛的应用。
二级学科及研究方向-二级学科及主要研究方向
*二级学科及研究方向1．森林培育（090702 已获博士学位授予权林学）（1）林木种子经营理论和技术；（2）苗木培育理论和技术；（3）森林培育理论和技术；（4）经济林栽培与利用的理论和技术。
2．生态学（071012 已获博士学位授予权生物学）（5）树木生理生态；（6）种群生态学；（7）森林群落生态；（8）森林生态系统经营管理；（9）景观生态学；（10）保护区（含湿地）管理；（11）生态效益监测与评价；（12）分子生态学；（13）污染生态学;（14）生态经济学；（15）森林水文及水资源管理；（16）农林复合生态系统管理。
3．森林经理学（090704 已获博士学位授予权林学）（17）森林可持续经营理论和技术；（18）森林资源管理及决策；（19）森林资源演替理论及模型模拟技术；（20）林业信息技术。
4．林木遗传育种学（090701 已获博士学位授予权林学）（21）森林遗传学；（22）良种选育；（23）林木种质资源及遗传多样性；（24）林业生物技术；（25）航天育种技术。
5．木材科学与技术（082902 已获博士学位授予权林业工程）（26）木材解剖学；（27）木材物理学；（28）木材力学；（29）木材化学；（30）木材干燥学；（31）木材保护与功能改良学；（32）木材性质与林木培育关系学；（33）木材性质与加工利用关系学。
6．木材复合材料科学与工程（34）结构复合材料学；（35）功能复合材料学；（36）木质重组材料学；（37）木质材料环境影响学；（38）木材及其制品先进制造技术；（39）非木质材料学。
7．林产化学加工工程（082903 已获博士学位授予权林业工程）（40）松脂化学；（41）林产资源基础化学；（42）林产资源药物化学；（43）木材降解与碳素材料学；（44）林产资源基高分子复合材料学；（45）纤维素化学；（46）林产化工过程理论。
8．森林保护学（090703 已获博士学位授予权林学）（47）森林（含经济林、花卉、草坪）病理学；（48）森林（含经济林、花卉、草坪）昆虫学；（49）森林有害生物综合管理；（50）资源昆虫学；（51）林火生态及管理。
生物质能源材料
生物质能源材料
生物质能源材料是指利用可再生的生物质资源来替代传统的化石能源。
生物质能源材料的发展受到了全球能源安全与环保的双重压力，
且众多国家政府出台了一系列的政策扶持。
下面将生物质能源材料分为以下几类：
1. 生物质废弃物利用
生物质废弃物是指生活中产生的生物质垃圾、工业生产中产生的剩余
材料等。
利用这些废弃物可以制成生物质颗粒、木屑板等材料，用于
取代传统的能源材料如煤炭、天然气等。
2. 植物种植原料
植物种植原料是指为了生产生物质能源而种植的植物，包括能源植物
和菌类。
能源植物包括了高产能杨树、造林树种等，而菌类则包括了
木腐菌等。
这些植物通过发酵、热化学等方法将植物纤维素、半纤维
素转化为纯化的糖类，再通过发酵形成乙醇等可燃气体。
3. 生物质液态气态燃料
生物质液态气态燃料是指将植物或木质材料等转化为液态或气态燃料。
生物质液态气态燃料的种类较多，如乙醇、生物柴油、生物气等，这
些燃料可以广泛应用于发电等领域。
4. 生物质热能材料
生物质热能材料是指利用生物质能源代替传统的化石能源来产生热能。
生物质热能材料主要有两种：一种是直接燃烧生物质，如生物质锅炉等；另一种是通过生物质气化得到气体，再用气体燃烧产生热能。
总之，生物质能源材料以其可再生、无污染的优点，成为了替代传统
化石能源的重要选择。
其发展潜力巨大，对于推进可持续发展和节能
减排具有重要意义。
生物质能源和材料
– 石油：CH2 + 1.5O2 → CO2 + H2O – 煤炭：C + O2 → CO2 – 天然气：CH4 + 2O2 → CO2+ 2H2O
能源问题
• 能源是现代化生活所不可缺少的一部分,因此需要寻 找其他能够替代矿物燃料的能源.
木质纤维素原料
• 植物生物质的抗降解屏障biomass recalcitrance：即植 物材料抵抗微生物及酶降解的各种特性.包括：
– 植物体的表皮系统,尤其是角质和蜡质； – 维管束的排列和密度； – 厚壁组织细胞的相对含量； – 木质化程度； – 覆盖次生壁的瘤层； – 细胞壁组成的复杂性和结构不均一性； – 酶在不溶物上的作用阻碍； – 细胞壁中含有的发酵抑制物； – 处理过程中产生的发酵抑制物.
SolSource solar stove can reach high temperatures over 400°C
生物质能源 biofuel
• 生物质biomass：任何动物、植物、微生物的身体, 以及它们的排泄物中所包含的有机物质.
分类
举例
陆生生物 能源作物
水生生物
甘蔗、玉米、木薯、能源林 海藻、微生物
木
前处理：
质
破坏形成紧密
纤
结构的屏障
维
素
酸碱处理法
有机溶剂法
水压热解法
机械粉碎法
蒸汽爆碎法
酶解大 分子
微生物 发酵
纤维素酶 半纤维素酶 木质素降解酶
产品纯化
生物乙醇
针叶木 前处理
半纤维素
纤维素 酶解
木质素
木糖 甘露糖 半乳糖 葡萄糖
生物质能源原材料的五大来源
生物质能源原材料的五大来源
生物质能源的发展如火如荼，生物质油、生物质颗粒燃料的应用步入了相对成熟的阶段。
这么多的生物质能源究竟来源于什么呢？万泰将生物质燃料的来源归纳为五类：
1、农业资源
主要包括农业生产和加工中的废弃以及各类能源植物。
在农业生产过程中，收获了小麦、玉米、稻谷等农作物后，残留不能食用的秸秆数量非常巨大。
我国是一个农业大国，农作物种植生态区多样复杂。
在农产品加工过程中要产生废弃物，如稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣和棉籽壳等，这些废弃物相对集中，容易收集处理，可作为生物质燃料使用，也可作为农业传统的生活用能。
2、家禽粪便
家禽粪便量与畜牧业生产情况有关。
根据我国主要畜禽鸡、牛和猪的的排粪量可获得资源实物量为3.2亿万t，拆合1.1亿t当量油。
3、生活污水和工业有机废水
工业有机废水主要是酒精、制糖、食品、制药、造纸等行业生产过程中排放的废水，废水中含有丰富的有机物，可以通过厌氧发酵制取沼气，同时处理污水。
4、城市有机固体废弃物
主要是居民生活垃圾、商业服务业垃圾等。
近年来，我国城市生活固体废弃物产量不断增长，2011年已达到11800Mt。
生物质能源应用之所以受欢迎，很大程度上是因为其生产原材料来自于我们认为的废物，将这些东西变废为宝，反而成为节能环保的新能源，相信未来还有更多的“废物”成为生物质能源的新来源吧！。
生物基能源与材料
生物基能源与材料生物基能源与材料在现代社会中扮演着至关重要的角色，被视为未来可持续发展的重要方向之一。
随着对化石能源的依赖程度不断加剧和环境问题的日益突出，生物基能源与材料的研究和应用也逐渐受到了广泛关注。
生物基能源主要是指利用生物质资源（如植物、微生物等）转化为能源的过程，包括生物柴油、生物乙醇、生物气等；生物基材料则是指利用生物质资源制作成具有特定功能的材料，如生物塑料、生物纤维等。
生物基能源与材料的研究领域非常广泛，涉及到生物化学、材料科学、环境科学等多个学科的交叉。
其中，生物基能源的研究重点主要集中在生物质的高效转化利用和能源生产过程的环境友好性；而生物基材料的研究主要包括材料的结构设计与性能调控，以及生物基材料在各个领域的应用。
在生物基能源方面，生物柴油和生物乙醇被认为是未来取代化石能源的重要选择之一。
生物柴油是从植物油或动物脂肪通过酯化反应制得的液体燃料，相比传统石油柴油具有较低的硫含量和排放物含量，具有更好的环境友好性。
生物乙醇是利用植物中的糖类或淀粉类物质通过发酵制备的液体燃料，可以作为汽油的替代品使用。
此外，生物气也是一种潜在的清洁能源，可以通过生物质气化技术生产。
在生物基材料方面，生物塑料的研究与应用也备受关注。
传统塑料大多来自于石油资源，导致了石油资源的过度开采和环境污染问题。
而生物塑料则是利用植物生长过程中所吸收的二氧化碳为原料，经过特定的生物工艺合成的塑料，具有较好的可生物降解性和环境友好性，是一种可持续的替代品。
生物纤维材料也是另一个研究热点，如木质纤维、竹纤维等，它们具有良好的力学性能和生物降解性，可以用于纺织品、纸张、建筑材料等领域。
生物基能源与材料的研究不仅可以解决能源危机和环境问题，还可以促进农业和工业的可持续发展。
通过利用农业废弃物、城市生活垃圾等生物质资源生产能源和材料，可以有效减少资源浪费和环境污染，实现资源的循环利用和能源的可持续供给。
同时，生物基能源与材料的开发也为农业和乡村振兴提供了新的机遇，可以促进农业经济的多元化和农民收入的增加。
生物质能源(共71张PPT)
黄连木
麻风树
生物质能利用－生物化学转化
发酵
厌氧消化
生物质能利用－生物化学转化－发酵
发酵
2005年，我国首个秸秆与煤粉混烧发电项目在枣庄十里泉发电厂竣工投产:引进了丹麦BWE公司的技术设备，对1台14万千瓦机组的锅炉燃烧器进行了秸秆混烧技术改造。 生物质能利用—直接燃烧 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 利用范围已从木质部分利用转向全向全树利用、全林利用； 2020年，年产1000万吨 热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％ 巴西：生物质能源已达到总能源消耗的1/3，近50％汽油被乙醇替代，2020年生物油柴油参和比达到20％。 2、从生物链的传递来看，大量种植单一农作物并不符合大自然有关生物多样性的发展规律，土壤中的养分会因单一种植农作物而流失。
加水
12-20 MPa
停留时间：30min
油（含水）
生物质能物柴油替代柴油的优势
1、仅需要对柴油机进行微小的改造甚至不需要改造。
2、可以采用现有的柴油运输、销售网络。
3、从全生命周期来看不产生CO2排放。
生物质能利用-热化学转化—生物柴油
我国生物质能源的开发利用现状
• 我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是目前中国总能耗的4倍左右。在 可收集的条件下，中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工 业有机废渣与废水等。目前生物质能源仅占0.5－1%。
平均含硫量。
1：1.4
秸秆
能源草
丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费 量的24％以上。
生物质能源的开发与利用
生物质能源的开发与利用第一章：生物质能源的定义与类型生物质能源是指从生态系统中产生的可再生的生物质材料的能源。
它是一种替代石化能源的可持续能源，可以通过生物质的转化获得。
生物质能源包括生物质发电、生物质液体燃料、生物质气体燃料等多种类型。
生物质发电是指利用生物质燃烧的方式，通过热能转化电能的过程。
生物质液体燃料则是指生物质在压力和温度的作用下被转化为液体状。
生物质气体燃料则是指将生物质通过热解、气化等方式转化为气体。
第二章：生物质能源的开发利用生物质能源的开发利用可以从农业、林业和畜牧业等多个方面入手。
1.农业领域农业废物是生物质资源的重要来源。
农业废物包括麦秸、稻秸、玉米秸等农作物剩余物、畜禽粪便、秸秆等。
这些农业废物可以通过压块、压包、气化等方式转化为生物质粒子，然后可以用作生物质发电或生物质液体燃料的原料。
2.林业领域林业废物也是生物质资源的重要来源。
林业废物包括枝干、树皮、叶子等。
这些林业废物可以通过压缩、干燥、制粒等方式转化为生物质粒子，然后可以用于生物质发电或生物质液体燃料的生产。
3.畜牧业领域畜禽粪便是一种可再生的生物质，它含有大量的有机物和氮、磷等营养元素。
通过处理，畜禽粪便可以转化为压缩的生物质粒子，然后可以用于生物质发电或生物质液体燃料的生产。
第三章：生物质能源的优势与不足生物质能源相对于传统的化石能源具有一定的优势和不足。
1.生物质能源的优势（1）可持续性：生物质资源的获得和利用可以实现循环利用，可持续发展。
（2）环保性：生物质能源不会排放有害气体，对环境的污染很少。
（3）可再生性：生物质能源可以通过再生制造，节约能源和减少污染。
2.生物质能源的不足（1）安全隐患：生物质能源的制造和保存等环节均存在安全隐患。
（2）资源稀缺：部分地区生物质资源稀缺，限制了生物质能源的开发和利用。
（3）技术成本高：生物质能源的开发和利用需要技术支持，技术成本较高。
需要继续研究和完善相关技术，以促进生物质能源的普及和推广。
生物质能源
生物质能源1. 概述生物质能源是指利用植物、动物或微生物等生物质资源的能源。
它是一种可再生能源，具有可持续性和环境友好性。
生物质能源广泛应用于发电、供热和燃料等领域，被认为是解决能源和环境问题的重要途径。
2. 生物质能源的分类生物质能源可分为固体生物质能源、液体生物质能源和气体生物质能源三种形态。
2.1 固体生物质能源固体生物质能源主要指利用植物的树木、秸秆、木屑等固体生物质材料作为燃料。
这些材料可以通过燃烧、气化等方式转化为热能或电能。
固体生物质能源的优点是供应稳定、储运方便，但燃烧产生的废气和灰渣需要合理处理。
2.2 液体生物质能源液体生物质能源是指利用植物油、生物质液燃料等液体形式的生物质作为燃料。
生物柴油和生物乙醇是常见的液体生物质能源。
液体生物质能源可以用于运输、发电和加热等多种用途。
2.3 气体生物质能源气体生物质能源是利用生物质经过发酵、厌氧消化等过程产生的气体作为燃料。
生物气和沼气是常见的气体生物质能源。
气体生物质能源具有高热值、可再生以及低排放的优势，在农村地区被广泛应用于燃料和照明。
3. 生物质能源的应用生物质能源在能源领域有广泛的应用，包括发电、供热、燃料和化工。
3.1 发电生物质能源可以用于发电，通过燃烧、气化或生物质发酵等方式产生热能，再将热能转化为电能。
生物质发电可以利用各种形态的生物质作为燃料，如木材、秸秆和生物质液燃料等。
它是一种可再生的、清洁的能源发电方式，在一定程度上减少了对化石燃料的依赖。
3.2 供热生物质能源可以直接用于供热，利用生物质材料进行燃烧或气化产生热能，用于取暖和热水供应。
生物质能源的供热方式包括锅炉燃烧、生物质废弃物直接燃烧和生物质气化等。
生物质供热是一种环保、可持续的供热方式，有助于减少温室气体的排放。
3.3 燃料生物质能源可用作燃料，包括生物柴油、生物乙醇和生物气体等。
生物柴油和生物乙醇是液体生物质燃料，可以直接用于汽车和船舶等交通工具。
生物气体可以用于取代天然气和煤气，用于家庭燃料和工业燃烧。
生物质能源利用技术及其在可持续发展中的应用
生物质能源利用技术及其在可持续发展中的应用随着全球对可持续发展的重视日益增强，寻找一种环保且可持续的能源已成为全球能源领域的热点问题。
生物质能源作为一种广泛存在的再生资源，在可持续发展中具有重要地位。
本文将介绍生物质能源的来源、生物质能源利用技术及其在可持续发展中的应用。
一、生物质能源的来源生物质能源是指从生物质材料中提取的能源。
生物质是指从植物、动物、微生物等有机物中提取的可再生能源材料。
生物质资源具有非常广泛和多样性，可以分为两类：一类是天然生物质，即从自然界中获取的天然生物资源，包括林木、草地、农田、水域和水体等；另一类是人工生物质，即直接从生产、农业、城市垃圾、污水处理等过程中回收利用的固体和液体废弃物。
生物质能源利用技术就是从这些生物质资源中提炼出可供人们使用的能源。
二、生物质能源利用技术1. 生物质发电技术生物质发电技术是通过热能转化形成电能，生产环保的清洁能源。
生物质发电技术主要有三种方式：直接燃烧、生物质气化及燃料电池。
直接燃烧方法是将生物质燃烧后产生高温热能，通过热能转化器转化为电能。
生物质气化技术是先将生物质进行气化处理，产生可燃性气体，然后再通过燃烧机组转换为电能。
燃料电池技术是将生物质经过处理后分解出氢气，进行电化学反应产生电能，是一种高效的生物质发电技术。
2. 生物燃料技术生物燃料是指从生物质资源中提取出来的固体、液体或气体燃料。
比如生物质柴油、生物质乙醇、生物质沼气等。
生物燃料技术主要有两种：生物质发酵和生物质转化。
生物质发酵法是将生物质经过发酵处理，产生乙醇或其他液体燃料；生物质转化法是将生物质利用微生物或者化学反应进行分解和转化，生产出固体、液体或气体燃料。
3. 生物质建筑材料技术生物质建筑材料主要是指利用生物质废弃物，经过一系列与木材加工类似的加工工艺，制造出一系列环保、可持续的建筑材料。
比如大豆壳、麻、稻草等常见的生物质材料。
生物质建筑材料技术是发展新型建筑材料的重要途径之一。
生物质能源与材料专业介绍
生物质能源与材料专业介绍《生物质能源与材料专业介绍》篇一嘿，你听说过生物质能源与材料专业吗？这可是个相当有料的专业呢。
咱先说说生物质能源吧。
简单来讲，生物质能源就是从生物体中获取的能源。
你看啊，就像咱农村里烧的秸秆，那就是生物质能源的一种原始形式。
在这个专业里，可就把它玩出了新花样。
比如说，科学家们想办法把那些废弃的农作物秸秆转化成可以直接用于汽车的生物燃料。
这就好比是把灰姑娘变成了公主，一下子从没人要的废弃物变成了宝贝。
那这个专业都学些啥呢？哎呀，可多了去了。
像什么生物学基础得学吧，你得知道这些生物质到底是咋来的，它们的生长规律啥的。
就像种庄稼，你得先了解这块地适合种啥，啥时候种合适。
化学也不能少，因为从生物质到能源或者材料的转化过程，那就是一系列的化学反应。
这就像是厨师做菜，各种调料加进去，发生不同的反应，最后做出一道美味佳肴。
我有个朋友就选了这个专业。
刚进去的时候，他还跟我吐槽呢，说什么“这专业咋这么复杂，又要学生物又要学化学，我感觉自己像个四不像。
”可是学着学着，他就发现了其中的乐趣。
有一次他兴奋地跟我说：“你知道吗？我们在实验室里把一些微生物培养起来，然后让它们生产出一种特殊的酶，这种酶就能把生物质分解得更快，这感觉就像是自己在创造一个小世界。
”这个专业出来能干啥呢？可能很多人觉得这是个比较新的专业，就业前景不明朗。
其实不然。
你想啊，现在全球都在倡导可持续发展，生物质能源和材料那就是绿色发展的重要组成部分。
可以去能源公司，研究如何提高生物质能源的产量和效率；也可以去材料企业，开发新型的生物质材料。
比如说用木材纤维制作的超强复合材料，说不定以后造飞机、汽车都能用得上呢。
这专业就像是一颗刚刚发芽的小树苗，虽然现在看起来还不是那么粗壮，但它有着无限的潜力，未来指不定长成参天大树呢。
不过，这个专业也有它的挑战。
毕竟它是个交叉学科，学的东西多且杂。
有时候可能刚把生物方面的知识搞懂一点，化学那边又出新难题了。
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我国的生物质能源
• 我国石油储量只占世界储量的2%，消费量却高居 世界第二位，自1993年起我国已成为石油净进口国， 到2020年石油的进口依赖度将超过55%。
• 我国政府在《国家中长期科学和技术发展规划纲要 （2006-2020年）》中，把开发利用生物质资源列为 优先发展的课题。
• 美国的生物质能利用在可再生能源中占第二位，仅 次于水力发电，用生物质能发电总装机容量已超过 10,000MW。
生物质能源的历史
• 欧洲也是生物质能开发利用非常活跃的地区，新技 术不断出现，并在较多的国家得以应用。许多国家 都在开发应用甲醇和乙醇的液体燃料。
• 巴西的生物质能在能源利用量中占约占25%左右， 其中薪柴和甘蔗占50~60%，其余是农业废弃物。 • 巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了 世界上规模最大的生物乙醇开发计划，原料主要是 甘蔗和木薯等。
使用生物柴油的公交车
丙酮-丁醇发酵
• 丙酮-丁醇发酵是利用梭菌Clostridium属 细菌进行的厌氧发酵，具有广泛的碳源 利用能力，可以利用淀粉质、纸浆废液、 糖蜜和废弃农作物秸秆等进行发酵。 • 丁醇是一种清洁燃料，燃烧后不会有 NOx或SOx等有害气体产生；丁醇的碳 链更长，与汽油更接近，能够与汽油达 到更高的混合比。 • 丁醇的挥发性较低，便于储存和使用。 并且燃烧产生的能量比乙醇多，可多走 30%的路程。
纤维素酶
• 常用来生产纤维素酶的菌种来自 木霉属Trichoderma、曲霉属和青 霉属，其中里氏木霉Trichoderma reesei或绿色木霉Trichoderma viride所产纤维素酶的活力最高。 • 目前研究的方向是：
– 寻找和制作活力更高的纤维素酶；
– 筛选和制作高效产酶的菌株，开发 低成本的产酶工艺。
木质纤维素原料
• 植物生物质的抗降解屏障biomass recalcitrance：即植 物材料抵抗微生物及酶降解的各种特性。包括：
– – – – – – – – – 植物体的表皮系统，尤其是角质和蜡质； 维管束的排列和密度； 厚壁组织细胞的相对含量； 木质化程度； 覆盖次生壁的瘤层； 细胞壁组成的复杂性和结构不均一性； 酶在不溶物上的作用阻碍； 细胞壁中含有的发酵抑制物； 处理过程中产生的发酵抑制物。
• 可再生能源renewable enery：从自然发生的过程中所获 得的能量，能够不断地再生。水力发电、太阳能、风能、 潮汐能、地热能、生物质能。
• 相比较而言，矿物燃料使用的技术成熟，使用方便，成 本较低。可再生能源的使用比较复杂一些，成本也较高。
全球可再生能源利用的发展趋势（除去水力发电）
Gigawatt
Chaim Weizmann：生 化学家，以色列第一 任总统。
具有代表性的厌氧发酵
丙酮酸 乙醛 乙酰CoA 乙酰磷酸 乙酸
乙醛
乙醇
乙醇
乙酰乙酸 丙酮 异丙醇
乳酸
乙酰乙酰CoA β-羟丁酰CoA 丁烯酰CoA 丁酰CoA 丁酰磷酸 丁酸 丁醛 丁醇
酒精发酵
乳酸发酵
丙酮-丁醇发酵
生物质制氢
• 氢能Hydrogen power的优点：
生物乙醇 bioethanol
• 乙醇可以以一定比例与汽油混合在汽车中使用，通常按 10%的比例混合，简称E10汽油，可以节省石油6%左右。 • 加入乙醇的汽油辛烷值高，抗爆性好，并且乙醇燃烧的 过程中排放的CO2和含硫气体低于汽油，相对比较洁净。 • 1930年美国Nebraska州首次使用燃料乙醇和汽油混合燃 料，二战后由于中东地区石油的大规模开采，价格低廉， 燃料乙醇被汽油和柴油完全取代。 • 而1970年代的石油危机使许多国家开始重新重视燃料乙 醇的开发利用。
SolSource solar stove can reach high temperatures over 400 °C
生物质能源 biofuel
• 生物质biomass：任何动物、植物、微生物的身体， 以及它们的排泄物中所包含的有机物质。
分类
能源作物 陆生生物 水生生物 工业废弃物 城市垃圾 海藻、微生物 酿酒、食品加工、制药、造纸废水 生活垃圾、粪便
生物乙醇 bioethanol
• 第一代燃料乙醇是以玉米、小麦、 甘蔗、糖蜜等淀粉质原料发酵生 产。
• 世界银行2007-08的研究报告表明， 美国和欧洲大量增加燃料乙醇的 产量是全球粮食危机的主要原因。
• 巴西是继美国之后的第二大燃料 乙醇生产国，也是生物质燃料发 展最为成功的典范。但他们以甘 蔗为原料生产乙醇，对粮食价格 的上涨几乎没有推动作用。
• 中国的生物质资源非常丰富，每年产生7x108吨秸秆， 2x108吨林地废弃物和木材加工剩余物，畜禽粪便 1.2x108吨。此外还有大量的食品加工、酿酒工业的 有机废渣、废水和城市有机垃圾。
生物质能源的发展
• 第一代生物燃料：产品主要为生物乙醇和生物柴油， 原料主要包括糖、淀粉、植物油。 • 第二代生物燃料：以农林废弃物、纸张、城市垃圾 中的木质纤维素类为原料制成，如纤维素乙醇。 • 第三代生物燃料：用CO2和(海)水经光合作用生成 油藻，再炼制生产生物柴油和燃料乙醇，目前正进 入中试阶段。 • 第二、三代生物燃料可以不消耗粮食，不造成污染， 节约耕地，发展前景被业界普遍看好，因此也被称 为可持续型生物燃料
– 生物质的S和N含量低，其应用可以降低SOx、NOx的 排放量，减少空气污染。燃烧生物质产生的硫比煤炭 少90%。
生物质能源的历史
• 1980年，荷兰农业大学真正提出将生物质作为能源 材料，1981年美国橡树岭国家实验室开始对生物质 能源技术进行安全性评估。
• 自从1981年8月在内罗毕召开的联合国新能源和可 再生能源会议以来，生物质能源的技术研究和开发 利用已经成为全球热门课题之一，许多国家都制定 了相应的开发研究计划。
• 另外，占温室效应气体大部分的CO2也主要来自矿 物燃料的燃烧：
– 石油：CH2 + 1.5O2 → CO2 + H2O – 煤炭：C + O2 → CO2 – 天然气：CH4 + 2O2 → CO2+ 2H2O
能源问题
• 能源是现代化生活所不可缺少的一部分，因此需要寻找 其他能够替代矿物燃料的能源。 • 核能的处理比较困难，带放射性的废弃物的处理也非常 棘手，常常引起人们对安全性的担忧。而且铀的资源也 是有限的。
燃烧
尸体地下沉积
石油 煤炭 天然气
生物质
• 生物质的用途：
– 生产清洁燃料：如沼气、生物乙醇、生物柴油； – 生产环境友好型的生物质来源的高分子材料：如生物 可降解塑料。
• 生物质能源biofuel：也叫生物燃料，即以生物为原 料生产的燃料乙醇、生物柴油等，能在运输领域中 大规模替代车用燃料和石油化工产品。 • 能用于大规模能源生产的生物质主要是植物，包括 淀粉类、油料、木质纤维素类的原料，目标产物主 要有乙醇、丁醇、氢气、柴油等。
– 氢是清洁能源，本身无色、无味、无臭、无毒，燃烧 产物干净，是最环保的能源；
潮汐能：世界最大潮汐电站Rance Tidal Power Station, France
太阳能：Solar Towers of thePS10 and PS20 solar thermal plants in Spain
光伏发电：Nellis Solar Power Plant,photovoltaic power plantin Nevada, USA
– 内切葡聚糖酶：EC 3.2.1.4，随机地在纤维素分子内部 切割β-1,4-糖苷键；
– 外切葡聚糖酶：EC 3.2.1.91，从纤维素分子的两端切割， 生成纤维二糖； – β-葡萄糖苷酶：EC 3.2.1.21，能把纤维二糖降解成单个 的葡萄糖分子。
• 能降解纤维素的酶主要来自细菌和真菌，其中来自 霉菌的纤维素酶活性高，酶的组分齐全，被应用于 实际的生产中。
发酵工程
Fermentation Engineering
第十一课
本课内容
能源问题
生物质能源的生产
生物乙醇 生物柴油 生物制氢
生物质材料
生物可降解塑料
能源问题
• 矿物燃料（石油、煤炭、天然气）的储量是有限的， 最终总会用尽，并且随着人口的增长和发展中国家 生活水平的提高，燃料的消耗速度越来越快。
• 据2006年的统计，石油、煤炭、天然气的可开采年 数分别是41年、63年和147年。由于每年需求量的 不断增加，预计可开采年数会不断缩短。
木 质 纤 维 素
前处理： 破坏形成紧密 结构的屏障
酸碱处理法 有机溶剂法 水压热解法 机械粉碎法 蒸汽爆碎法
酶解大 分子
纤维素酶 半纤维素酶 木质素降解酶
微生物 发酵
产品纯化
生物乙醇
针叶木
前处理
半纤维素
纤维素
酶解
木质素
木糖 甘露糖 半乳糖
葡萄糖 微生物发酵 乙醇
纤维素酶
• 纤维素酶cellulase：是包括3种水解酶的复合体：
生物柴油 biodiesel
• 生物柴油：是用动植物油脂为原料，除去其中的甘 油，将脂肪酸经醇类（如甲醇）酯化而成的脂肪酸 酯。
• 主要生产技术：利用甲醇在酸或碱催化剂的作用下 臵换三酰甘油中的甘油—酯交换反应。制成的产品 通常以一定比例掺和普通柴油使用。
• 其优点是：含硫量低，SO2和硫化物排放少，含氧 量高，燃烧时排烟少，不含芳香族烷烃，废气毒性 低。 • 缺点：原料价格高，供应不充足，经济竞争力差。
世界能源总消耗2013 2008年：8.2%
化石燃料
Hydropower：三峡水电站
风能：The 845 MW Shepherds Flat Wind Farm nearArlington, Oregon, USA