關鍵詞：生物質能源;產業化;能源危機;能源作物;進展

　　1引言

　　生物質是指通過光合作用產生的動植物、微生物及其產生的廢棄物。生物質能源就是利用生物質通過化學轉化生成的生物柴油、生物乙醇、生物天然氣等形態的能源。隨著石油價格的攀升、氣候變暖、能源短缺及《聯合國氣候變化框架公約》的約束，生物質能源越來越受到許多國家的關注，也是科學研究的焦點之一。

 

　　2國外發展現狀

　　為應對資源短缺，緩解對于化石燃料的依賴，各國投入大量的人力、物力、財力發展新的可以循環的清潔高效能源，隨著水電、風力發電等的開發利用，各國將焦點集中在生物質能源的研究和開發上。國際上已經產業成熟化的生物質能源項目有歐盟的菜籽油生物質能源項目、美國的大豆生物質能源項目、巴西的甘蔗生物質能源項目及馬來西亞的棕櫚油生物質能源項。

　　2.1國外燃料乙醇的研究

　　燃料乙醇生產量較大的國有是美國和巴西，其產量占據了全球的90%以上。其生產燃料乙醇主要依賴于谷物淀粉、蔗糖和甜菜。其中，加拿大和美國主要使用玉米，巴西主要使用甘蔗，歐盟主要使用質量差、變質的小麥。燃料乙醇的生產技術已經成熟，乙醇汽油混合物替代純粹汽油也在逐步的推廣。

　　2.2國外生物柴油的研究

　　生物柴油主要的生產地是歐盟，其主要使用的原材料是菜籽油。預計到2020年，生物柴油將占據歐盟使用交通燃料的10%以上。生物柴油之所以在歐盟發展迅速，離不開政策的支持。歐盟減免了生物柴油90%的稅收，還從立法、補貼原材料生產、促進銷售等多方面推動生物柴油產業的發展。2008年，歐盟生物柴油的生產量達775.5萬t，并且保持年35.7%的增長率。

　　1991年，生物柴油研究才剛剛起步。到20世紀末，隨著技術的成熟和能源短缺的加劇，生物柴油產業得到了擴張式的發展。1991年，生物柴油全球產量為0.91萬t;2000年，生物柴油全球產量達到了73萬t;2008年，生物柴油全球產量達到7020萬t。美國、法國、意大利和巴西生產生物柴油的主要原料是菜籽油。泰國、馬來西亞和印度尼西亞生產生物柴油的主要原料是棕櫚油。

　　2.3國外沼氣的研究

　　沼氣是生物質在特定條件下，通過發酵而產生的可燃燒氣體。瑞典PURAC公司將動物糞便、食物廢棄物及動物加工剩余物作為原料生產沼氣，沼氣通過純化措施可供燃氣汽車使用。目前，在瑞典已有520輛轎車、64輛公交車使用沼氣作為動力燃料。德國將生物質產生的沼氣用于發電，取得了良好的效果。1999年，德國就有850家小型沼氣發電站，1年后小型沼氣發電站就達到了2000余家‘陽。

　　2.4國外生物制氫研究

　　生物制氫是當前生物質能源研究的熱點之一，有廣闊的前景。隨著對能源危機和溫室效應的進一步認識和科學技術的發展，生物制氫研究引起了人們的重視。1999年，在南非金山大學的實驗內，實現了實驗室條件下植物纖維素發酵制氫技術的突破。新加坡南洋理工大學在生物制氫方面，研究聚焦于污泥厭氧產氫技術，從理論上揭示了此種方法可放大的可行性。

　　3中國發展現狀

　　我國發展生物質能源產業具有大量的原材料資源。生物質原材料包括：林木、灌草藤、陳化糧、林業生產下腳料、植物秸稈、淀粉類、糖類、麥類、植物油等。根據國情，生物質能源的原料來源應以有機廢棄物和利用荒山荒地栽植的能源植物為主，從農林兩條線出發考慮，①可充分利用農業生產剩余物，包括秸稈、藤蔓、根莖等，將其轉化為生物質能源;②充分利用田間地頭、邊角地、低產田地等種植適應性好的能源作物，作為生物質能源的原料;③森林撫育剩余物、林業生產剩余物、家具生產剩余物等大量的林業木質邊角料可以作為生物質能源的原料;④充分依托商品林地、林業邊際性土地發展生物質積累迅速的能源林、薪炭林等，發林業生物質產業。

　　3.1中國燃料乙醇的研究

　　燃料乙醇在我國已經實現了工廠化萬噸級的生產，技術已經成熟。其主要使用的原料有陳化糧(小麥、玉米)、能源作物(甘薯、馬鈴薯)、含糖作物(甜菜、甘蔗)。纖維素類(纖維能源植物、農業剩余物、林業剩余物等)受技術的限制，還未實現規模化生產。

　　2005年，隨著技術的發展，結合消化陳化糧的實際，國家批準籌建了河南天冠燃料乙醇、吉林燃料乙醇、安徽豐原燃料乙醇、黑龍江華潤乙醇4家企業規模化生產燃料乙醇。投產后，年生產燃料乙醇達130萬t，成為燃料乙醇生產大國。隨著生產的持續，陳華糧迅速的被消化，再加上小麥、玉米價格的上漲，利用糧食作為原料的生物乙醇生產項目遇到了發展瓶頸。國家層面更愿意企業利用非糧原料開發和生產燃料乙醇。2009年，廣西科學院成了我國首個國家非糧生物質能源工程技術研究中心，標志著我國非糧生物質能源研究進入了新階段。

　　能源作物薯類也是我國發展燃料乙醇優良原材料之一，其含糖、淀粉量高，可種植面積廣，適應性較強，單位產量高，轉化公益與玉米、小麥類似。現階段，我國甘薯種植面積已達700萬ha，產量約1.5億t。由中糧集團投資建設的以木薯為原料年產20萬t燃料乙醇示范項目以投產，取得了良好的效益。

　　3.2中國生物沼氣的研究

　　生產沼氣的主要原料有人畜糞便、作物秸稈、殘羹剩飯、雜草雜灌、水草等等。沼氣是種植業、養殖業剩余物、廢棄物下游凈化的完美鏈條，成為政府重視，政府支持，農民歡迎的優質項目，是建設美麗鄉村的重要手段之一。農業部門不完全統計數據顯示，我國沼氣年產量已達80×104萬m3，大中型沼氣工程達3556處，城市污水凈化沼氣池工程49300余項。沼氣池項目是民生項目，是農民增收項目，也是環保項目。種植業(飼料)養殖業(糞便、下腳料)沼氣工程(沼液、沼渣)種植業(飼料、農產品)養殖業農業循環經濟發展的模式在我國部分地區發展十分良好。我國沼氣工程技術成熟，所需零部件可標準化生產，基建隊伍完備，沼氣技術服務成熟，已經具備了規模化發展的條件。

　　推薦閱讀：《能源化工》是由中國石化集團南京化學工業有限公司 南化集團研究院主辦的期刊。