生物能源
简介 生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾 及有机废水等几大类。从广义上讲，生物 质是植物通过光合作用生成的有机物，它 的能量最初来源于太阳能，所以生物质能 是太阳能的一种，它的生成过程如下： 叶绿素 CO2+H2O+太阳能(CH2O)+O2
简介 § 生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾 及有机废水等几大类。从广义上讲，生物 质是植物通过光合作用生成的有机物，它 的能量最初来源于太阳能，所以生物质能 是太阳能的一种，它的生成过程如下： § 叶绿素 § CO2+H2O+太阳能（CH2O）+O2
叶绿素 每个叶绿素都是一个神奇的化工厂，它以 太阳光作动力，把CO2和水合成有机物， 它的合成机理目前人类仍未清楚。研究并 揭示光合作用的机理，模仿叶绿素的结构 生产出人工合成的叶绿素，建成工业化的 光合作用工厂，是人类的梦想。如果这 一 梦想能实现，它将根本上改变人类的生产 活动和生活方式，所以研究叶绿素的机理 三直是激动人心的科学活动 凝
叶绿素 § 每个叶绿素都是一个神奇的化工厂，它以 太阳光作动力，把CO2和水合成有机物， 它的合成机理目前人类仍未清楚。研究并 揭示光合作用的机理，模仿叶绿素的结构， 生产出人工合成的叶绿素，建成工业化的 光合作用工厂，是人类的梦想。如果这一 梦想能实现，它将根本上改变人类的生产 活动和生活方式，所以研究叶绿素的机理 一直是激动人心的科学活动
生物质能 生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。太阳能照射到地球后， 部分转化为热能，一部分被植物吸收，转化为生物质能；由于转化为 热能的太阳能能量密度很低，不容易收集，只有少量能被人类所利用， 其他大部分存于大气和地球中的其他物质中；生物质通过光合作用， 能够把太阳能富集起来，储存在有机物中，这些能量是人类发展所需 能源的源泉和基础。基于这一独特的形成过程，生物质能既不同于常 规的矿物能源，又有别于其他新能源，兼有两者的特点和优势，是人 类最主要的可再生能源之一。 主要的热化学转换技术 格力 。 侧气.数 电力 快建积气 锅样体 体抛料 生物质 气化 例气，8酸气 液体德料 相海界制性 第。甲板 能父换 士物经德 化工产品
生物质能 § 生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。太阳能照射到地球后，一 部分转化为热能，一部分被植物吸收，转化为生物质能；由于转化为 热能的太阳能能量密度很低，不容易收集，只有少量能被人类所利用， 其他大部分存于大气和地球中的其他物质中；生物质通过光合作用， 能够把太阳能富集起来，储存在有机物中，这些能量是人类发展所需 能源的源泉和基础。基于这一独特的形成过程，生物质能既不同于常 规的矿物能源，又有别于其他新能源，兼有两者的特点和优势，是人 类最主要的可再生能源之一
分类 生物质具体的种类很多，植物类中最主要 也是我们经常见到的有木材、农作物（秸 秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳 等)、杂草、藻类等。非植物类中主要有 动物粪便、动物尸体、废水中的有机成分、 凝 垃圾中的有机成分等。 水解 生物质 碳水化合物 产油微生物 生物柴油 微生物油脂 转酯化
分类 § 生物质具体的种类很多，植物类中最主要 也是我们经常见到的有木材、农作物（秸 秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳 等）、杂草、藻类等。非植物类中主要有 动物粪便、动物尸体、废水中的有机成分、 垃圾中的有机成分等
优势 第一， 生物燃料是唯一能大规模替代石油燃料的能源产品， 而水能、风能、太阳能、核能及其他新能源只适用于发电 和供热 第二， 生物燃料是产品上的多样性。能源产品有液态的生 物乙醇和柴油，固态的原型和成型燃料，气态的沼气等多 种能源产品。既可以替代石油、煤炭和天然气，也可以供 热和发电。 第三，生物燃料是原料上的多样性。生物燃料可以利用作 物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业的有机 废水废渣、城市垃圾，还可利用低质土地种植各种各样的 能源植物。地沟油。 第四，是生物燃料的“物质性”，可以像石油和煤炭那样 生产塑料、穿维等各种材料以及化工原料等物质性的产品， 形成庞大的生物化工生产体系。这是其他可再生能源和新 凝 能源不可能做到的
优势 § 第一，生物燃料是唯一能大规模替代石油燃料的能源产品， 而水能、风能、太阳能、核能及其他新能源只适用于发电 和供热。 § 第二，生物燃料是产品上的多样性。能源产品有液态的生 物乙醇和柴油，固态的原型和成型燃料，气态的沼气等多 种能源产品。既可以替代石油、煤炭和天然气，也可以供 热和发电。 § 第三，生物燃料是原料上的多样性。生物燃料可以利用作 物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业的有机 废水废渣、城市垃圾，还可利用低质土地种植各种各样的 能源植物。地沟油。 § 第四，是生物燃料的“物质性” ，可以像石油和煤炭那样 生产塑料、纤维等各种材料以及化工原料等物质性的产品， 形成庞大的生物化工生产体系。这是其他可再生能源和新 能源不可能做到的
第五，生物燃料的“可循环性”和“环保性”。生物燃料 是在农林和城乡有机废弃物的无害化和资源化过程中生产 出来的产品；生物燃料的全部生命物质均能进入地球的生 物学循环，连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与 地球的循环，做到零排放。物质上的永续性、资源上的可 循环性是一种现代的先进生产模式。 第六，生物燃料的“带动性”。生物燃料可以拓展农业生 产领域，带动农村经济发展，、增加农民收入、还能促进制 工远无等行业发展。、在中国 可推进农业工业化和中小城镇发展，缩小工农差别，具 有重要的政治、经济和社会意义。 第七，生物燃料具有对原油价格的“抑制性”。生物燃料 鉴保，我拌0油 抑制进口石油价格，并减少进口石油花费， 使更多的资金能用于改善人民生活，从根本上解决粮食危 机。 八，. 生物燃料是创造就业机会和建立内需市场。巴西的 经 验表明，在石化行业1个就业岗位，可以在乙醇行业创 152个就业岗位；石化行业产生1个就业岗位的投资是 22万美元，燃料行业仅为1.1万美元。联合国环境计划署 发布的“绿色职业”报告中指出，“到2030年可再生能 源立业将浩2040万个就业机会，其中生物燃料1200万
§ 第五，生物燃料的“可循环性”和“环保性” 。生物燃料 是在农林和城乡有机废弃物的无害化和资源化过程中生产 出来的产品；生物燃料的全部生命物质均能进入地球的生 物学循环，连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与 地球的循环，做到零排放。物质上的永续性、资源上的可 循环性是一种现代的先进生产模式。 § 第六，生物燃料的“带动性” 。生物燃料可以拓展农业生 产领域，带动农村经济发展，增加农民收入；还能促进制 造业、建筑业、汽车等行业发展。在中国等发展生物燃料， 还可推进农业工业化和中小城镇发展，缩小工农差别，具 有重要的政治、经济和社会意义。 § 第七，生物燃料具有对原油价格的“抑制性” 。生物燃料 将使“原油”生产国从目前的20个增加到200个，通过自 主生产燃料，抑制进口石油价格，并减少进口石油花费， 使更多的资金能用于改善人民生活，从根本上解决粮食危 机。 § 第八，生物燃料是创造就业机会和建立内需市场。巴西的 经验表明，在石化行业1个就业岗位，可以在乙醇行业创 造152个就业岗位；石化行业产生1个就业岗位的投资是 22万美元，燃料行业仅为1.1万美元。联合国环境计划署 发布的“绿色职业”报告中指出， “到2030年可再生能 源产业将创造2040万个就业机会，其中生物燃料1200万 个”
数目 由于地球上生物数量巨大，由这些生命物质排泄 和代谢出许多有机质，这些物质所蕴藏的能量是 相当惊人的。根据生物学家估算，地球上每年生 长的生物能总量约1400一1800亿吨（干重），相 当于目前世界总能耗的10倍。我国的生物质能也 极为丰富，现在每年农村中的秸秆量约6.5亿吨， 到2010年将达7.26亿吨，相当于5亿吨标煤。柴 薪和林业废弃物数量也很大，林业废弃物（不包 括炭薪林)，每年约达3700万m3,相当于2000 万吨标煤 凝
数目 § 由于地球上生物数量巨大，由这些生命物质排泄 和代谢出许多有机质，这些物质所蕴藏的能量是 相当惊人的。根据生物学家估算，地球上每年生 长的生物能总量约1400—1800亿吨（干重），相 当于目前世界总能耗的10倍。我国的生物质能也 极为丰富，现在每年农村中的秸秆量约6.5亿吨， 到2010年将达7.26亿吨，相当于5亿吨标煤。柴 薪和林业废弃物数量也很大，林业废弃物（不包 括炭薪林），每年约达3700万m3，相当于2000 万吨标煤
地位 我们从土地中获得力量 随着人类大量使用矿物燃料带来的环境问 题日益严重，各国政府开始关心重视生物 质能源的开发利用。虽然各国的自然条件 和技术水平差别很大，对生物质能今后的 利用情况将千差万别，但总的来说，生物 质能今后的发展将不再像最近200多年来一 样日渐萎缩，而是重新发挥重要作用，并 在整个一次能源体系中占据稳定的比例和 重要的地位。 凝
地位 § 随着人类大量使用矿物燃料带来的环境问 题日益严重，各国政府开始关心重视生物 质能源的开发利用。虽然各国的自然条件 和技术水平差别很大，对生物质能今后的 利用情况将千差万别，但总的来说，生物 质能今后的发展将不再像最近200多年来一 样日渐萎缩，而是重新发挥重要作用，并 在整个一次能源体系中占据稳定的比例和 重要的地位
例1.发展甜高粱产业开发生物质能源 在全球矿质能源越来越匮乏的情况下，生物质能源开发显得日益紧迫。 “十五”期间，我国以生物燃料乙醇为代表的生物质能源开发取得重 大进展，燃料乙醇的生产转化技术趋于成熟。由王孟杰教授牵头研发 的能源作物甜高梁良种培育及其茎秆制取乙醇技术，于去年10月获 得联合国工发组织授予的“全球可再生能源工业领域最具投资价值的 十大领先技术蓝天奖”，每公顷甜高梁茎秆可制取燃料乙醇5.5吨， 每吨燃料乙醇可替代一吨燃料油。同时，甜高梁的种植效率明显高于 玉米。今年7月，市政府与湖南利丰投资发展有限公司合作开发建设 甜高梁茎秆制取燃料乙醇项目，于2012年建成年产30万吨甜高梁茎 秆制取燃料乙醇及综合利用产业化项目。9月20日，利丰公司与王孟 杰教授领衔的北京绿恒益能源技术开发.中心签订甜高梁茎秆制取乙 醇、能源作物甜高梁品种培育及能源转换技术合作协议。目前，利丰 公司正着手引进“醇甜系列”甜高梁优良品种进行试种，为全市大规 模种植积累经验
例1.发展甜高粱产业 开发生物质能源 § 在全球矿质能源越来越匮乏的情况下，生物质能源开发显得日益紧迫。 “十五”期间，我国以生物燃料乙醇为代表的生物质能源开发取得重 大进展，燃料乙醇的生产转化技术趋于成熟。由王孟杰教授牵头研发 的能源作物甜高梁良种培育及其茎秆制取乙醇技术，于去年10月获 得联合国工发组织授予的“全球可再生能源工业领域最具投资价值的 十大领先技术蓝天奖” ，每公顷甜高梁茎秆可制取燃料乙醇5.5吨， 每吨燃料乙醇可替代一吨燃料油。同时，甜高梁的种植效率明显高于 玉米。今年7月，市政府与湖南利丰投资发展有限公司合作开发建设 甜高梁茎秆制取燃料乙醇项目，于2012年建成年产30万吨甜高梁茎 秆制取燃料乙醇及综合利用产业化项目。9月20日，利丰公司与王孟 杰教授领衔的北京绿恒益能源技术开发．中心签订甜高梁茎秆制取乙 醇、能源作物甜高梁品种培育及能源转换技术合作协议。目前，利丰 公司正着手引进“醇甜系列”甜高梁优良品种进行试种，为全市大规 模种植积累经验
