生物能源意義

【專家解說(shuō)】：這算是個(gè)專業(yè)的問(wèn)題，本人搜集了相關(guān)資料，進(jìn)行了分類，希望是你所要的！ 1、緩解我國(guó)能源短缺，保證能源安全 ——————替代石油將使我國(guó)資源狀況化短為長(zhǎng)—————— 人類使用的三大主要能源是原油、天然氣和煤炭，但它們都是不可再生的能源。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，這三種能源還能供開(kāi)采的年限，分別只有40年、50年和240年。開(kāi)發(fā)新能源已成為人類發(fā)展中的緊迫課題，核能還將有所發(fā)展，太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒉ɡ四芎蜌淠苓@五種新能源，今后將會(huì)優(yōu)先獲得開(kāi)發(fā)利用。另一個(gè)值得重視的新能源是可再生的生物能源。 我國(guó)雖已探明煤儲(chǔ)量6000億t，石油70億t，水力發(fā)電6.8億k但由于1978年以來(lái)我國(guó)總的能源利用率已超過(guò)30％，能源分布不均勻，能源產(chǎn)量低和農(nóng)村能源供應(yīng)短缺等因素，致使能源供應(yīng)趨于緊張。開(kāi)發(fā)利用生物能源，在這方面可以起到顯著的緩解作用。特別是在農(nóng)村年產(chǎn)稻殼3225萬(wàn)t，玉米芯1250萬(wàn)t，甘蔗渣400萬(wàn)t，棉籽殼200萬(wàn)t，糠醛渣30萬(wàn)t，人畜糞便1380萬(wàn)t的條件下，可用微生物作用年產(chǎn)沼氣達(dá)14.28×108m3，相當(dāng)于25.94×106t標(biāo)準(zhǔn)煤，從而徹底改變現(xiàn)在農(nóng)村能源短缺的狀況。 按目前國(guó)內(nèi)外研究水平，燃料電池汽車、電動(dòng)汽車、氫動(dòng)力汽車等仍有很多技術(shù)上不確定性，何時(shí)投入運(yùn)營(yíng)是未知數(shù)?；旌蟿?dòng)力汽車造價(jià)高，而且仍以成品油消耗為主。另一方面，石油的應(yīng)用不僅僅是作為交通運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力，其衍生的乙烯等化工產(chǎn)品還是比鋼鐵應(yīng)用更廣泛的基礎(chǔ)材料。因此，發(fā)展生物能源是必然之路，眼前解決車用燃油問(wèn)題，中、長(zhǎng)期解決后石油時(shí)代的能源、原材料問(wèn)題。 目前，國(guó)際上生物能源技術(shù)相對(duì)成熟，替代石油的路線是：谷物、秸桿、其它植物等－發(fā)酵－乙醇－車用油、乙烯、無(wú)毒溶劑及上百種化工、原材料產(chǎn)品等；另一種是利用劣質(zhì)食用油、麻瘋樹(shù)籽等直接加工生產(chǎn)高品質(zhì)車用柴油。無(wú)論何種生物質(zhì)轉(zhuǎn)化，都是我國(guó)資源的“長(zhǎng)腿”。發(fā)展生物能源是農(nóng)業(yè)大國(guó)和“缺油多煤”資源現(xiàn)狀化短為長(zhǎng)的最佳契機(jī)。 ————發(fā)展石油替代行業(yè)有利于解決“三農(nóng)”問(wèn)題———— 農(nóng)村、農(nóng)民和農(nóng)業(yè)的“三農(nóng)”問(wèn)題、環(huán)境與資源問(wèn)題，是13億人口大國(guó)均衡發(fā)展、建立和諧社會(huì)的關(guān)鍵，建立龐大的“石油替代”能源體系，不僅為我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)村地區(qū)城市化提供良好的機(jī)遇，是我國(guó)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展重要驅(qū)動(dòng)力，也是解決這些突出問(wèn)題的最佳切合點(diǎn)。我國(guó)最著名的農(nóng)業(yè)科學(xué)家之一、中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士石元春曰前公開(kāi)提出：讓我國(guó)農(nóng)民“種出綠色大慶”。 據(jù)科技部有關(guān)單位的調(diào)研，我國(guó)南方的甘蔗、木薯，中、東部地區(qū)的小麥、水稻，北部的土豆、玉米，西部地區(qū)的油桐。麻瘋樹(shù)，干旱地區(qū)的山芋，等等，都是加工轉(zhuǎn)化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻瘋樹(shù)籽含油率達(dá)50%，是制造生物柴油的良好材料。我國(guó)西南地區(qū)現(xiàn)有10萬(wàn)畝，到2010年種植面積可達(dá)1000萬(wàn)畝。國(guó)家科技部生物技術(shù)中心主任王宏廣接受采訪時(shí)告訴記者：目前我國(guó)富余的農(nóng)副產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化，確可“再造大慶”，即相當(dāng)于5000萬(wàn)噸原油。如果把每年農(nóng)民白白焚燒的秸桿收集處理后加工乙醇，替代車用油，總量可達(dá)6000萬(wàn)到1億噸。已經(jīng)開(kāi)始用生物質(zhì)能加工品全線替代石油產(chǎn)品的安徽豐原集團(tuán)董事長(zhǎng)李榮杰測(cè)算：只要石油不低于35美元每桶，用生物質(zhì)能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等，都有利可圖。 2、治理有機(jī)廢棄物污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境 ————————治理有機(jī)廢棄物污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境—————— 我國(guó)現(xiàn)在因利用能源而導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，例如煙塵和SO2年排放量為2857萬(wàn)t，燃燒后的垃圾排放為年均573000萬(wàn)t，因薪柴之用破壞森林植被導(dǎo)致每年土壤流失50億t。利用生物生產(chǎn)能源和對(duì)其進(jìn)行利用，不僅沒(méi)有環(huán)境污染問(wèn)題出現(xiàn)，而且還可使目前污染嚴(yán)重的環(huán)境狀況得以緩解。 數(shù)百年來(lái)在燃料王國(guó)里唱“主角”的煤和石油都是遠(yuǎn)古時(shí)代的動(dòng)植物生成的，那么能否種植能源作物，直接從能源作物生產(chǎn)燃料？這是21世紀(jì)普遍關(guān)注的一個(gè)新問(wèn)題。理想的生物燃料作物應(yīng)具有高效光合能力，到目前為止，科學(xué)家們已發(fā)現(xiàn)了40多種能夠生產(chǎn)“石油”的植物。 生物質(zhì)能是由植物與太陽(yáng)能的光合作用而貯存于地球上植物中的太陽(yáng)能，最有可能成為21世紀(jì)主要的新能源之一。據(jù)估計(jì)，植物每年貯存的能量相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。通過(guò)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以高效地利用生物質(zhì)能源，生產(chǎn)各種清潔燃料，替代煤炭、石油和天然氣等燃料。由此可見(jiàn)，發(fā)展生物質(zhì)能源，對(duì)保障我國(guó)未來(lái)能源安全具有重要作用。 專家分析，石油已不是可持續(xù)發(fā)展的理想汽車燃料，過(guò)度依賴存在四大問(wèn)題，包括：國(guó)內(nèi)資源短缺和國(guó)際石油爭(zhēng)奪劇烈的雙重風(fēng)險(xiǎn)；汽柴油的性能已不能滿足汽車高水平和高清潔的可持續(xù)發(fā)展要求；油價(jià)居高不下，用戶負(fù)擔(dān)增加；依靠進(jìn)口，要花大量外匯，影響國(guó)內(nèi)就業(yè)。巨大的國(guó)際采購(gòu)會(huì)使我國(guó)原油陷入類似現(xiàn)在鐵礦砂市場(chǎng)的“價(jià)格合圍”。適應(yīng)汽車消費(fèi)需求，建設(shè)車用燃料替代體系成為必然趨勢(shì)。 據(jù)了解，目前中國(guó)汽車保有量超過(guò)2000萬(wàn)輛，2010年將達(dá)到5000萬(wàn)輛至6000萬(wàn)輛。屆時(shí)，國(guó)內(nèi)汽車年生產(chǎn)量將達(dá)1000萬(wàn)輛以上，汽車用成品油市場(chǎng)就將有數(shù)千億元。另一方面，環(huán)境保護(hù)逼迫中國(guó)采取石油替代技術(shù)。北京、上海等大城市較早對(duì)公共交通車輛實(shí)行天然氣替代石油等措施，主要是出于環(huán)境因素。目前，天然氣、煤炭、生物質(zhì)能等技術(shù)路線替代石油，其燃燒排放都小于石油類40%左右。按我國(guó)城市進(jìn)程，2020年前還將有4億人口“進(jìn)城”，汽車保有量將急劇增加，不采用潔凈的替代能源將無(wú)法維持人類適宜的城市居住環(huán)境。有人這樣計(jì)算：大城市里按每車每天用15KG汽、柴油計(jì)，100萬(wàn)臺(tái)車即用1.5萬(wàn)噸汽、柴油，它將耗盡18338萬(wàn)立方米空氣中的氧氣，使之變成只含二氧化碳和和氮?dú)獾鹊臒o(wú)氧氣體。又因二氧化碳比空氣重得多，所以，它們大都分布在地面附近，可在100平方公里范圍內(nèi)堆積1.83米厚，比正常的中國(guó)人還高出一巴掌。如果沒(méi)有大自然賜予的空氣流動(dòng)，這將是一種多么可怕的情景呀 3、廣泛應(yīng)用生物技術(shù)，發(fā)展基因工程 能源生物技術(shù)就是用可再生的生物資源生產(chǎn)各種能源產(chǎn)品。在這里面，農(nóng)林生物技術(shù)提供能源作物，工業(yè)生物技術(shù)則將能源作物以最經(jīng)濟(jì)的方式加工成能源產(chǎn)品，這些能源產(chǎn)品包括以燃料乙醇、生物柴油為主的液體燃料，以甲烷為主要成分的沼氣。另外，還有可再生的生物氫能。 沼氣是由作物秸稈、樹(shù)木落葉、人畜糞便、工業(yè)有機(jī)廢物和廢水等有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，經(jīng)微生物發(fā)酵作用生成的一種可燃?xì)怏w。每立方米沼氣完全燃燒后的發(fā)熱量約相當(dāng)于3．3千克原煤產(chǎn)生的熱量，是一種清潔、高效的可再生能源。 燃料乙醇是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的生物能源產(chǎn)品，能夠以一定的比例與汽油和柴油等成品油混配后供車輛直接使用。 生物柴油也是近年來(lái)發(fā)展迅速并規(guī)?；褂玫纳锾娲茉础Ｉ锊裼褪且灾参镉腿绱蠖褂?、菜籽油，其他豐富的非食用油和動(dòng)物油脂如豬油、牛油、魚油等，以及廢棄的食用油為原料生產(chǎn)出的清潔可再生能源，是柴油優(yōu)良的代用品。 發(fā)展生物制氫技術(shù)，也是為發(fā)展新能源提供技術(shù)儲(chǔ)備。目前，各國(guó)正在競(jìng)相開(kāi)發(fā)氫燃料電池，尤其是氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的汽車。 我國(guó)起步雖晚優(yōu)勢(shì)明顯 據(jù)介紹，我國(guó)的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)已基本成熟，可以進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。甘蔗、甜菜、玉米、小麥、薯類、秸稈等都用于燃料乙醇的生產(chǎn)。國(guó)家已正式批準(zhǔn)在吉林、河南、黑龍江和安徽四省建設(shè)總規(guī)模為年產(chǎn)132萬(wàn)噸的大型燃料乙醇裝置。 我國(guó)已研制成功利用菜籽油、大豆油、米糠下腳料和野生植物小桐籽油等為原料生產(chǎn)生物柴油的小試或中試工藝，一些企業(yè)開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)工藝，主要指標(biāo)達(dá)到美國(guó)生物柴油指標(biāo)。 我國(guó)沼氣生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)使用多年，正在不斷改進(jìn)。到2003年底，全國(guó)農(nóng)村沼氣池年產(chǎn)沼氣46億立方米，相當(dāng)于343萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤或28億千瓦時(shí)發(fā)電量。 在發(fā)展能源生物技術(shù)方面，我國(guó)雖然起步晚，但有自身優(yōu)勢(shì)?！苯?jīng)常往返于中美之間的美國(guó)萬(wàn)力科技公司技術(shù)總監(jiān)孫大慶說(shuō)，“首先，生物技術(shù)領(lǐng)域是我國(guó)高新技術(shù)領(lǐng)域與國(guó)外差距最小的領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀人才，許多大學(xué)設(shè)有生命科學(xué)與生物技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)；第二，我國(guó)有著豐富的生物資源，能源生物技術(shù)產(chǎn)品潛在市場(chǎng)巨大；第三，我國(guó)雖然起步比發(fā)達(dá)國(guó)家晚，但是跨越式發(fā)展，可一步到位采用最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研發(fā)工作?！? 生物能源最大的優(yōu)勢(shì)就是環(huán)保。利用的就是太陽(yáng)能，真?zhèn)€使用過(guò)程是一個(gè)太陽(yáng)能循環(huán)過(guò)程，清潔無(wú)污染。其中，沼氣的推廣使用在提高農(nóng)民生活質(zhì)量的同時(shí)也節(jié)約了資源、保護(hù)了環(huán)境，燃料乙醇不但能代替部分汽油；而且排放的尾氣更清潔；生物制氫為的就是的到然繞產(chǎn)物只有水、世界上最清潔的能源——?dú)洌欢c普通柴油相比，使用生物柴油的汽車尾氣中有毒有機(jī)物排放量?jī)H為1/10，顆粒物僅為20%，二氧化碳和一氧化碳排放量?jī)H為10%，不僅如此，生物柴油的原料來(lái)源廣泛并有可再生性，如大豆油、菜籽油，而使用“廢油”提煉出生物柴油更是“變廢為寶” 我國(guó)最先起步的是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化替代石油，即乙醇汽油。生物柴油是利用植物油脂、動(dòng)物油脂等提煉的車用燃料，可直接替代柴油，低排放，無(wú)需改造發(fā)動(dòng)機(jī)，而且對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)還有保護(hù)作用。世界各國(guó)對(duì)此非常重視，發(fā)展迅速，美國(guó)、加拿大、巴西、曰本、印度等都有龐大的發(fā)展計(jì)劃。歐盟國(guó)家用菜油加工生物柴油，2001年加工量已達(dá)100萬(wàn)噸。本世紀(jì)我國(guó)==也很重視這項(xiàng)工作，近年來(lái)相繼建成了許多年產(chǎn)量超萬(wàn)噸的生物柴油廠，預(yù)計(jì)到2010年，我國(guó)生物柴油需求量將達(dá)2000萬(wàn)噸。