乙醇是由糧食中的淀粉轉(zhuǎn)化而來(lái)的淀粉是綠色植物通過(guò)光合作用由什么和什么2種物質(zhì)轉(zhuǎn)化來(lái)的

【專家解說(shuō)】：生物質(zhì)能的概述　　生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體，包括所有的動(dòng)植物和微生物。而所謂生物質(zhì)能（biomass energy ），就是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來(lái)源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。生物質(zhì)能的原始能量來(lái)源于太陽(yáng)，所以從廣義上講，生物質(zhì)能是太陽(yáng)能的一種表現(xiàn)形式。目前，很多國(guó)家都在積極研究和開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)能蘊(yùn)藏在植物、動(dòng)物和微生物等可以生長(zhǎng)的有機(jī)物中，它是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。有機(jī)物中除礦物燃料以外的所有來(lái)源于動(dòng)植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能，通常包括木材、及森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無(wú)害的能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。 [編輯本段]生物質(zhì)能的分類　　依據(jù)來(lái)源的不同，可以將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。 　　林業(yè)資源：林業(yè)生物質(zhì)資源是指森林生長(zhǎng)和林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程提供的生物質(zhì)能源，包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹(shù)枝、樹(shù)葉和木屑等；木材采運(yùn)和加工過(guò)程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等；林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物，如果殼和果核等。 　　農(nóng)業(yè)資源：農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源是指農(nóng)業(yè)作物(包括能源作物)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物，如農(nóng)作物收獲時(shí)殘留在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈（玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等）；農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物，通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳?xì)浠衔镏参锖退参锏葞最悺? 　　生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水：生活污水主要由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務(wù)業(yè)的各種排水組成，如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業(yè)有機(jī)廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水等，其中都富含有機(jī)物。 　　城市固體廢物：城市固體廢物主要是由城鎮(zhèn)居民生活垃圾，商業(yè)、服務(wù)業(yè)垃圾和少量建筑業(yè)垃圾等固體廢物構(gòu)成。其組成成分比較復(fù)雜，受當(dāng)?shù)鼐用竦钠骄钏?、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)建設(shè)、自然條件、傳統(tǒng)習(xí)慣以及季節(jié)變化等因素影響。 　　畜禽糞便：畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱，它是其他形態(tài)生物質(zhì)（主要是糧食、農(nóng)作物秸稈和牧草等）的轉(zhuǎn)化形式，包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。 　　沼氣：沼氣就是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換的一種可燃?xì)怏w，通常可以供農(nóng)家用來(lái)燒飯、照明。 [編輯本段]生物質(zhì)能的特點(diǎn)　　1) 可再生性 　　生物質(zhì)屬可再生資源,生物質(zhì)能由于通過(guò)植物的光合作用可以再生,與風(fēng)能、太陽(yáng)能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用； 　　2) 低污染性 　　生物質(zhì)的硫含量、氮含量低、燃燒過(guò)程中生成的SOX、NOX較少；生物質(zhì)作為燃料時(shí)，由于它在生長(zhǎng)時(shí)需要的二氧化碳相當(dāng)于它排放的二氧化碳的量，因而對(duì)大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應(yīng)； 　　3) 廣泛分布性 　　缺乏煤炭的地域，可充分利用生物質(zhì)能； 　　4) 生物質(zhì)燃料總量十分豐富。 　　生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000～1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。我國(guó)可開(kāi)發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來(lái)越多。 　　應(yīng)用：沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產(chǎn)燃?xì)?、氣化發(fā)電、生產(chǎn)燃料酒精、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等。 [編輯本段]生物質(zhì)能的利用　　生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第四位的能源，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位。有關(guān)專家估計(jì)，生物質(zhì)能極有可能成為未來(lái)可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分，到下世紀(jì)中葉，采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40％以上。 　　目前人類對(duì)生物質(zhì)能的利用，包括直接用作燃料的有農(nóng)作物的秸稈、薪柴等；間接作為燃料的有農(nóng)林廢棄物、動(dòng)物糞便、垃圾及藻類等，它們通過(guò)微生物作用生成沼氣，或采用熱解法制造液體和氣體燃料，也可制造生物炭。生物質(zhì)能是世界上最為廣泛的可再生能源。據(jù)估計(jì)，每年地球上僅通過(guò)光合作用生成的生物質(zhì)總量就達(dá)1440～1800億噸( 干重 )，其能量約相當(dāng)于20世紀(jì)90年代初全世界總能耗的3～8倍。但是尚未被人們合理利用，多半直接當(dāng)薪柴使用，效率低，影響生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)代生物質(zhì)能的利用是通過(guò)生物質(zhì)的厭氧發(fā)酵制取甲烷，用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭 ，用生物質(zhì)制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技術(shù)培育能源植物，發(fā)展能源農(nóng)場(chǎng)。 [編輯本段]生物質(zhì)能的利用途徑　　生物質(zhì)能的利用主要有直接燃燒、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生物化學(xué)轉(zhuǎn)換等3種途徑。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將是我國(guó)生物質(zhì)能利用的主要方式。當(dāng)前改造熱效率僅為10%左右的傳統(tǒng)燒柴灶，推廣效率可達(dá)20%-30%的節(jié)柴灶這種技術(shù)簡(jiǎn)單、易于推廣、效益明顯的節(jié)能措施，被國(guó)家列為農(nóng)村新能源建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)之一。生物質(zhì)的熱化學(xué)轉(zhuǎn)換是指在一定的溫度和條件下，使生物質(zhì)汽化、炭化、熱解和催化液化，以生產(chǎn)氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學(xué)物質(zhì)的技術(shù)。生物質(zhì)的生物化學(xué)轉(zhuǎn)換包括有生物質(zhì)-沼氣轉(zhuǎn)換和生物質(zhì)-乙醇轉(zhuǎn)換等。沼氣轉(zhuǎn)化是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生一種以甲烷為主要成分的可燃性混合氣體即沼氣、乙醇轉(zhuǎn)換是利用糖質(zhì)、淀粉和纖維素等原料經(jīng)發(fā)酵制成乙醇。 [編輯本段]生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀　　2006年底全國(guó)已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬(wàn)口，生活污水凈化沼氣池14萬(wàn)處，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)和工業(yè)廢水沼氣工程2,000多處，年產(chǎn)沼氣約90億立方米，為近8000萬(wàn)農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。 　　中國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹(shù)枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有800多臺(tái)，村鎮(zhèn)級(jí)秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近600處，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?,000萬(wàn)立方米。 [編輯本段]生物質(zhì)能的研究　　目前，生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)已成為世界重大熱門(mén)課題之一，受到世界各國(guó)政府與科學(xué)家的關(guān)注。許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的開(kāi)發(fā)研究計(jì)劃，如日本的陽(yáng)光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)和巴西的酒精能源計(jì)劃等，其中生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎?。目前，?guó)外的生物質(zhì)能技術(shù)和裝置多已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)，以美國(guó)、瑞典和奧地利三國(guó)為例，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模，分別占該國(guó)一次能源消耗量的4％、16％和10％。在美國(guó)，生物質(zhì)能發(fā)電的總裝機(jī)容量已超過(guò)10000兆瓦，單機(jī)容量達(dá)10～25兆瓦；美國(guó)紐約的斯塔藤垃圾處理站投資2000萬(wàn)美元，采用濕法處理垃圾，回收沼氣，用于發(fā)電，同時(shí)生產(chǎn)肥料。巴西是乙醇燃料開(kāi)發(fā)應(yīng)用最有特色的國(guó)家，實(shí)施了世界上規(guī)模最大的乙醇開(kāi)發(fā)計(jì)劃，目前乙醇燃料已占該國(guó)汽車燃料消費(fèi)量的50％以上。美國(guó)開(kāi)發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù)，建立了1兆瓦的稻殼發(fā)電示范工程，年產(chǎn)酒精2500噸。