生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

高峰竹柳造林的最佳土地條件是低洼濕灘地，這些土地不能種植莊稼，只能短期種植，屬于低效益的荒廢濕灘地，我國大約有9000萬公頃這樣的荒灘濕地，這些低洼地大多數(shù)都位于江河湖泊的邊緣地帶，另外還有1.3億公頃鹽堿地，因此在這些地方種植速生竹柳具有變廢為寶、生產(chǎn)能源等多種優(yōu)勢。

萬里常青公司在湖北搞的爛泥經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)，一年前還是無人問津的爛泥地，一年后就成了一座一眼望不到邊的綠色海洋！ 4000畝高峰竹柳種苗現(xiàn)已在這些爛泥地扎根生長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每畝湖地里的樹木每年都能產(chǎn)生效益15600多元，六年以后這片湖地將為社會(huì)直接創(chuàng)造財(cái)富2個(gè)億以上。每一個(gè)到過這里的人，面對(duì)這樣的場景都忍不住地感嘆，萬里常青公司為林業(yè)界創(chuàng)造了一個(gè)奇跡！

一、高峰竹柳與木塑聚合材料

目前，萬里常青公司正在進(jìn)行第三代木塑分子聚合材料生產(chǎn)試驗(yàn)，這是一項(xiàng)造福人類社會(huì)的最新技術(shù)成果。第三代木塑分子聚合材料是利用聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC等與木粉，經(jīng)分子層次聚合生成，采用擠出、模壓、注射成型等常規(guī)塑料加工工藝，生產(chǎn)出各種板材、型材和產(chǎn)品。這種新型板材不吸水、不變型、不褪色、不老化、不腐蝕、不霉?fàn)€、不蟲蛀，節(jié)能環(huán)保效果好。

生產(chǎn)木塑分子聚合材料的主要成份是木粉，該木粉則是由“高峰竹柳”造林中幼林撫育大樹修剪產(chǎn)生的枝條或竹柳大樹成材加工剩余的枝叉加工而成，也可以高密度種植高峰竹柳，以小徑材制成所需的木粉材料供聚合之用。為此開辟了一條竹柳木材加工新途徑。

和普通木材相比，木塑分子聚合材料還具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，生產(chǎn)木塑分子聚合材料可以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，做到廢物利用。因?yàn)槟舅芊肿泳酆喜牧先渴褂弥窳讲摹淠局l、加工剩余物、廢棄物，節(jié)約竹柳成材和優(yōu)質(zhì)木材，將竹柳木材的木素、半纖維素、纖維素都聚合進(jìn)了新材料中。使用和損壞后的木塑聚合材料，可以全部再生利用，是一個(gè)全回收、全循環(huán)、全利用、全環(huán)保的項(xiàng)目。

其次，生產(chǎn)木塑分子聚合材料具有低投入、低消耗、高產(chǎn)出、高回報(bào)的優(yōu)勢。木塑分子聚合材料用0.6噸竹柳木粉和0.4噸廢舊塑料，就可以生產(chǎn)出一噸產(chǎn)品，目前國際市場價(jià)格最高達(dá)28000元/噸。一個(gè)年產(chǎn)10萬噸木塑材料的企業(yè)，可利用竹柳6萬噸，利用廢舊塑料4萬噸，相當(dāng)于從垃圾中撿回25萬立方米木材、相當(dāng)于節(jié)省水泥、鋼材分別為40萬噸、替代塑料和鋁材分別是8萬噸，這是木塑產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)。

再次，生產(chǎn)木塑分子聚合材料能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。木塑分子聚合材料改變了商品林的生產(chǎn)方式，由長時(shí)間周期性生產(chǎn)向短期林業(yè)種植業(yè)轉(zhuǎn)變，可實(shí)現(xiàn)竹柳當(dāng)年種植當(dāng)年受益。有利于調(diào)動(dòng)農(nóng)民的種植積極性，開展竹柳規(guī)模種植。把林業(yè)、木材加工業(yè)、廢舊塑料回收業(yè)也聚合到了一起，形成了一個(gè)污染治理、環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約的社會(huì)系統(tǒng)工程。

最后，木塑分子聚合材料用途廣泛，現(xiàn)已被應(yīng)用于包裝運(yùn)輸領(lǐng)域、車輛船舶領(lǐng)域、建筑材料領(lǐng)域、室內(nèi)裝潢領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等，它將在眾多領(lǐng)域和范圍內(nèi)取代木材、鋼材、水泥、塑料等常規(guī)材料。

二、高峰竹柳與生物質(zhì)能源

當(dāng)前，世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展引發(fā)了世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)，大力發(fā)展可再生能源、逐步替代化石能源是克服能源危機(jī)的主要出路。據(jù)預(yù)測，到2020年，在全球可再生能源中生物質(zhì)能的比重接近60%，而生物質(zhì)顆粒燃料則占生物質(zhì)能利用的60%。

所謂生物質(zhì)能源也就是利用生物體，通過光合作用把吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為常規(guī)燃料能源。有機(jī)物中所有來源于動(dòng)植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能，是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。

柳樹是林業(yè)能源林的主要樹種，“高峰竹柳”則是多基因組合雜交的柳樹新品種，具有速生、高產(chǎn)、抗逆等優(yōu)點(diǎn)。作為能源樹種每畝可密植1萬株，每畝每年生物產(chǎn)量鮮重可達(dá)8至10噸，是普通柳樹的十倍。在國外，柳樹生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源的主要途徑是發(fā)電，柳樹生物質(zhì)具有較高的燃燒值，發(fā)達(dá)國家用柳樹生物質(zhì)發(fā)電已經(jīng)有20年以上的歷史。將柳樹粉碎后制作成生物質(zhì)能源顆粒和煤炭混合發(fā)電，可以大大提高熱效率，降低污染50%以上。

生物質(zhì)顆粒燃料是最具大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景的新型生物質(zhì)能源，用途主要包括三個(gè)方面：一是取暖和生活用能，生物質(zhì)燃料利用率高，便于貯存，無污染。二是生物質(zhì)工業(yè)鍋爐，用生物質(zhì)能替代燃煤，解決環(huán)境污染。三是發(fā)電，可作為火力發(fā)電的燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年全球生物質(zhì)顆粒燃料銷售量達(dá)1.8億噸，市場規(guī)模超過500億歐元。在全球經(jīng)濟(jì)放緩的背景下，生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)業(yè)以年均18%的速度高速成長，已經(jīng)成為全球新能源市場中的“香餑餑”。

竹柳是生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料最好的原料。生物質(zhì)顆粒需求之大，竹柳作為原料種植前景更為廣闊。

生物質(zhì)顆粒燃料發(fā)展在我國處于起步階段，但透過國外的發(fā)展我們可以看到，“高峰竹柳”將在生物質(zhì)能源中發(fā)揮重要作用。高峰老人發(fā)起的1000萬畝竹柳大造林，將可每年產(chǎn)生物質(zhì)顆粒3.25億噸，相當(dāng)于年發(fā)電量9000億KWH以上。

三、高峰竹柳是最好的紙漿來源

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國已成為世界上僅次于美國的第二大紙品消費(fèi)國，各類紙和紙制品消費(fèi)量占世界消費(fèi)總量的14%；同時(shí)我國又是森林資源匱乏的國家。在各大紙漿生產(chǎn)國中，中國的凈進(jìn)口量最大，但仍有很大的市場缺口，大量造紙?jiān)淆S要進(jìn)口。

要解決紙漿用材需要日益增長與森林資源匱乏日顯突出的矛盾，緩解周際進(jìn)口紙漿價(jià)格暴漲的壓力。建立紙漿原料林基地，逐步減少對(duì)國外進(jìn)口資源的依賴，就顯得非常迫切。營造速生豐產(chǎn)紙漿林“高峰竹柳”則是最好的選擇之一。

中國制漿造紙研究院進(jìn)行了“竹柳材性纖維質(zhì)量及制漿性能的研究”，檢測分析結(jié)果表明：高峰竹柳材質(zhì)色淺且密度適中，木粉自然白度比楊樹高，竹柳木材的纖維質(zhì)量較好，纖維長寬適中且柔軟，符合制漿工業(yè)對(duì)木材要求。根據(jù)竹柳木材密度和材質(zhì)白度分析，該原料適宜做高得率化學(xué)機(jī)械漿。竹柳可以作為紙漿材合理地種植并開發(fā)利用。

中國作為發(fā)展中國家，對(duì)紙張、架材、板材等木材的需求與日俱增，特別是當(dāng)前很多工業(yè)企業(yè)都呈現(xiàn)出掠奪式的發(fā)展，因此大力開展高峰竹柳造林是對(duì)我國的能源資源的有效補(bǔ)充和儲(chǔ)備，是改善生態(tài)緩解能源緊張的務(wù)實(shí)之舉！

中國高峰竹柳產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司

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第2篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：木薯酒精；生物質(zhì)；乙醇；燃料

文章編號(hào)：1005－6629(2008)10－0043－02中圖分類號(hào)：O623.411文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：E

生物質(zhì)包括各種速生的能源植物、農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、水生植物以及各種有機(jī)垃圾等[1]。生物質(zhì)能源的開發(fā)利用不受地理?xiàng)l件限制，利用形態(tài)和傳統(tǒng)能源的利用形態(tài)相似，將現(xiàn)有機(jī)器設(shè)備稍加改造即可使用，推廣價(jià)值巨大。各國對(duì)發(fā)展生物質(zhì)能源有不同的考慮，但能源替代和環(huán)境保護(hù)兩個(gè)主要的原因相同。中國發(fā)展生物質(zhì)能源相對(duì)滯后，但在國家政策的扶持下，大力發(fā)展燃料乙醇及生物柴油等生物質(zhì)能源作為實(shí)施替代能源[2]。特別是2008年奧運(yùn)會(huì)在北京召開，其倡導(dǎo)的“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”的理念將促進(jìn)中國生物質(zhì)能源的全面發(fā)展。

1 生物質(zhì)燃料乙醇的應(yīng)用和效益

生物質(zhì)燃料乙醇是目前世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的生物質(zhì)能源，聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織曾在維也納乙醇專題討論會(huì)上提出：“乙醇應(yīng)該被當(dāng)作燃料和化工原料永久的和可供選擇的來源”[3]。據(jù)清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）項(xiàng)目咨詢機(jī)構(gòu)測算，每噸生物燃料乙醇能夠產(chǎn)生2噸的二氧化碳減排量。因此，許多國家將發(fā)展生物燃料乙醇列為實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑。我國已成為僅次于巴西、美國的第三大燃料乙醇生產(chǎn)和使用國。燃料乙醇是通過對(duì)乙醇進(jìn)一步脫水，再加上適量變性劑制成。目前，中國試點(diǎn)推廣的E10乙醇汽油是在汽油中摻入10％純度達(dá)99.9％以上的乙醇制成[4]。乙醇燃燒值僅為汽油的三分之二，但其分子中含氧，抗爆性能好，取代傳統(tǒng)MTBE為汽油抗爆、增氧添加劑，避免了其毒害性(致癌，地下水污染)，具有優(yōu)良能源、環(huán)保效益。如汽油中乙醇添加量≤l5％時(shí)，對(duì)機(jī)動(dòng)車行駛性能無明顯影響而尾氣中溫室氣體的含量可降低30％-50％。添加10％，其辛烷值可提高2-3倍，還可清潔機(jī)動(dòng)車引擎，減少機(jī)油替換并使其動(dòng)力性能增加[3]。

與其他可再生能源和石油替代能源相比，燃料乙醇在中國發(fā)展最早，并經(jīng)過系統(tǒng)有序的試點(diǎn)，市場規(guī)模較大，在政策法規(guī)、組織管理、生產(chǎn)供應(yīng)、市場銷售以及技術(shù)服務(wù)等方面都取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，而且在能源替代、環(huán)境保護(hù)和振興農(nóng)業(yè)三方面都具有突出作用。 既有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，又具有綜合發(fā)展價(jià)值，燃料乙醇得到了國務(wù)院能源領(lǐng)導(dǎo)小組的高度認(rèn)可，并最終確定為中國中長期新能源戰(zhàn)略中的重點(diǎn)發(fā)展方向[5]。根據(jù)我國《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，“十一五”期間，我國將生產(chǎn)600萬噸生物液態(tài)燃料，其中燃料乙醇500萬噸，生物柴油100萬噸；到2020年，生產(chǎn)2000萬噸生物液態(tài)燃料，其中燃料乙醇1500萬噸。

2 生物質(zhì)燃料乙醇的代價(jià)和制約

原料保證是生物質(zhì)燃料乙醇的關(guān)鍵限制，它影響成本和規(guī)模生產(chǎn)的可行性。生產(chǎn)1噸燃料乙醇，耗水30m3左右，耗電200kwh左右，約耗標(biāo)準(zhǔn)煤0.6噸左右。大約需要3.3噸玉米或7噸木薯、10噸紅薯、15-16噸甜高粱[6]。

中國人均耕地面積已降至1.39畝，不足世界平均水平的40%。糧食安全至關(guān)重要。發(fā)展生物質(zhì)燃料乙醇一定要在確保國家糧食安全基礎(chǔ)上穩(wěn)步推進(jìn)。生物質(zhì)能源的發(fā)展不能依靠對(duì)糧食的占有和生產(chǎn)面積的擠壓來實(shí)現(xiàn)， 也不能以破壞自然生態(tài)環(huán)境為代價(jià)[7]。2007年6月，國家發(fā)改委全面叫停糧食乙醇的開發(fā)，要求今后生物燃料的發(fā)展必須滿足不占用耕地、不消耗糧食和不破壞生態(tài)環(huán)境為前提。中國生物質(zhì)能源的發(fā)展結(jié)束了以玉米等糧食為原料的時(shí)代，開創(chuàng)了以木薯等非糧生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的新時(shí)代，非糧生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢日益凸顯。

3 木薯酒精的優(yōu)勢

實(shí)踐證明我國過去以糧食為原料生產(chǎn)燃料乙醇，不符合國情，利用木薯作為燃料乙醇生產(chǎn)原料，符合國家“非糧替代”的要求。木薯屬非糧食農(nóng)產(chǎn)品，是中國主要的熱帶作物之一，它對(duì)土質(zhì)的要求低，耐旱、耐瘠薄，符合“不爭糧，不爭（食）油，不爭糖，充分利用邊際性土地（指基本不適合種植糧、棉、油等作物的土地）”的國家糧食發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)發(fā)展燃料乙醇也很符合當(dāng)前國家生物質(zhì)能源發(fā)展戰(zhàn)略，有利于保障國家糧食安全和能源安全。種植木薯還有利于拉動(dòng)農(nóng)業(yè)，改善農(nóng)村貧困人口的生產(chǎn)生活狀況，可形成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和生態(tài)經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

根據(jù)全國土地資源調(diào)查辦公室統(tǒng)計(jì)，我國有荒草地7.39億畝、鹽堿地1.53億畝，總量占耕地面積的一半。利用這些土地種植耐干旱、耐貧瘠的薯類、高粱、秸稈作物等，對(duì)發(fā)展非糧燃料的乙醇生產(chǎn)，潛力巨大。木薯是可再生資源，通過推廣良種，木薯產(chǎn)量已由過去的畝產(chǎn)1.3噸提高到現(xiàn)在的畝產(chǎn)2～3噸，最高還可以達(dá)到5～7噸。

4 木薯酒精的生產(chǎn)及前景

到“十一五”末期，乙醇汽油將占我國汽油消費(fèi)量的一半以上，形成以“非糧”原料為主、以技術(shù)進(jìn)步為動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)效益為中心、緩解能源供應(yīng)緊張壓力和保護(hù)環(huán)境為目的的生物液體燃料產(chǎn)業(yè)鏈。 作為我國第一個(gè)非糧燃料乙醇試點(diǎn)項(xiàng)目，廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司年產(chǎn)20萬噸木薯燃料乙醇。主要采取生物法：纖維素、半纖維素，酸解或酶解或發(fā)酵單糖(五碳、六碳糖)， 化學(xué)、 酶催化及微生物發(fā)酵乙醇。生物法具有選擇性高、活性好、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，但原料利用率低、反應(yīng)時(shí)間長、產(chǎn)物濃度低及酶、微生物活性易受影響且纖維素降解和單糖轉(zhuǎn)化所需酶、微生物適于不同反應(yīng)條件，不能很好耦合。其制約因素是成本和尋找高效、廉價(jià)的催化劑、酶和合適微生物的開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)。

隨著大力發(fā)展生物質(zhì)能源，木薯作為燃料乙醇的最佳原料，需求量將會(huì)不斷擴(kuò)大。木薯酒精生產(chǎn)面臨著原料市場不穩(wěn)定的困難，還存在著木薯種植缺乏組織性，種植粗放，且品種單一、單產(chǎn)低等困難。木薯生產(chǎn)企業(yè)的核心競爭力和發(fā)展動(dòng)力在于搞好木薯產(chǎn)業(yè)資源的循環(huán)利用，充分利用厭氧發(fā)酵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路。用鮮木薯生產(chǎn)1噸酒精約生成11m3的酒糟醪液，約含660的COD；經(jīng)厭氧發(fā)酵處理可生成約350m3沼氣；350m3沼氣約等于0.54噸煤。經(jīng)厭氧后的酒糟廢水其COD指標(biāo)可以達(dá)標(biāo)用于直接農(nóng)灌，廢渣可作有機(jī)肥料還田或作食用菌的培養(yǎng)基生產(chǎn)食用菌。合浦當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民用木薯渣與雞糞混合再發(fā)酵后作蛋白合成飼料喂豬，已取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

5結(jié)語

燃料乙醇直接打通了第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)。農(nóng)民成了“新能源”提供者，這為幾千年來以農(nóng)為本的中國提供了一個(gè)新能源由夢想成為現(xiàn)實(shí)的可能。以木薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇是一條資源消耗低、綜合利用率高、環(huán)境污染少、經(jīng)濟(jì)效益好的可持續(xù)健康發(fā)展道路，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展，提高農(nóng)民收入方面具有顯著的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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第3篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

一直以來，中國生物質(zhì)能源的發(fā)展較遠(yuǎn)落后于風(fēng)能及太陽能，甚至不少人士認(rèn)為生物質(zhì)能源在我國成不了“大氣候”。作為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、生物質(zhì)工程中心主任的程序則認(rèn)為，部分人之所以對(duì)生物質(zhì)能有誤解，是因?yàn)椴涣私馍镔|(zhì)能的潛力和升級(jí)換代的技術(shù)。

在第一代生物燃油已近極限，第二代纖維素生物乙醇技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性久“攻”不克的情況下，“先進(jìn)生物燃料”特別是熱化學(xué)途徑的生物天然氣和木質(zhì)原料氣化合成燃油有望脫穎而出。

《能源》：全球生物質(zhì)能源的發(fā)展經(jīng)歷了第一代生物燃油和第二代纖維素生物乙醇技術(shù)的發(fā)展，目前，這兩種生物質(zhì)能的發(fā)展情況如何？

程序：目前，這兩種技術(shù)的發(fā)展都遇到了瓶頸，這也助長了部分人認(rèn)為生物質(zhì)能發(fā)展不起來的認(rèn)識(shí)。

發(fā)達(dá)國家能源界的學(xué)者和企業(yè)家越來越認(rèn)識(shí)到，第一代生物燃料作車用有不確定性。因?yàn)樾枰突加蛽交欤淇傆昧坑邢?，也就是所謂的“混合墻”限制。

從2010年起，第一代生物燃料增長形勢就明顯受挫了。2009-2010年產(chǎn)量增長率還有13.6%，而2010-2011年僅有3.1%。

對(duì)于第二代生物燃料，在美國曾經(jīng)呼聲很高。但是，雖然經(jīng)歷了連續(xù)多年的研發(fā)熱潮，目前仍沒有完全突破商業(yè)化的障礙。其關(guān)鍵在于纖維素乙醇的生產(chǎn)成本還遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)想的價(jià)位。而且，這種技術(shù)使用的原料需要用酸、堿等預(yù)處理，會(huì)造成環(huán)境問題。

《能源》：第一代和第二代生物質(zhì)能技術(shù)都難以繼續(xù)往前發(fā)展，那按您的說法，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)要靠什么得以推進(jìn)？

程序：所以，我說現(xiàn)在要提“先進(jìn)生物燃料”的概念。實(shí)際上在2009年，美國環(huán)保署就率先提出了要支持“先進(jìn)生物燃料”研發(fā)的原則。所謂先進(jìn)生物燃料，就是指第一代生物能源以外的一類新型生物燃料。它們的生命全周期的溫室氣體排放量，比化石燃料低至少50%。

它采用的技術(shù)路線有多條，最主要的方式是用木質(zhì)纖維類作為原料，如林木下腳料和廢棄物、秸稈等，通過熱化學(xué)途徑，生產(chǎn)生物合成液體或氣體燃料，英文為Biomass to Liquids，簡稱 BtL。

《能源》：“先進(jìn)生物燃料”的最大特點(diǎn)是什么？與前面兩代技術(shù)相比，“先進(jìn)生物燃料”有哪些優(yōu)點(diǎn)？

程序：生物質(zhì)的組成成分，一般來講可以分為六類：淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。第一代生物質(zhì)能技術(shù)利用的成分是淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)。第二代技術(shù)用的是纖維素。

但事實(shí)上，生物質(zhì)所含能量中，淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)占40%，纖維素占了20%，剩下占40%的半纖維素和木質(zhì)素在前面兩種方式中并不能被利用。唯一能全部利用這六大類成分的方法是燃燒，也就是通過生物質(zhì)電廠，但它的熱量轉(zhuǎn)化效率在這幾種方式中是最低的，是最不經(jīng)濟(jì)的方式。

通過熱化學(xué)方式生產(chǎn)“先進(jìn)生物燃料”，恰恰能利用和轉(zhuǎn)化半纖維素和木質(zhì)素，顯著提高生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化效率，而且大大拓寬了原料的來源。

生產(chǎn)出的生物合成燃料，屬于所謂的“直接使用燃油”，就是說，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)不改裝的情況下，以純態(tài)或高摻混比車用，因而完全擺脫了前面所說的第一代生物燃料的“混合墻”制約。

《能源》：那目前，“先進(jìn)生物燃料”在國外的發(fā)展情況如何？是否有成熟項(xiàng)目？

程序：在2009-2013年的5年間，先進(jìn)生物燃料項(xiàng)目，包括中試和生產(chǎn)性示范的，數(shù)目增加了3倍，而它的總產(chǎn)量則擴(kuò)大了10倍，達(dá)到了年產(chǎn)24億公升（相當(dāng)于168萬噸）。

歐盟國家對(duì)用氣化-費(fèi)托合成途徑制作生物柴油、航空煤油的熱情很高。一些大型企業(yè)集團(tuán)如Uhde、UPM、Axen，也都在進(jìn)行商業(yè)化的努力。

德國的科林（Choren）公司在世界上第一次生產(chǎn)出用木屑合成的液體柴油。2012年9月，科林公司將氣化技術(shù)轉(zhuǎn)讓給德國林德（Linde）集團(tuán)。林德與芬蘭Forest BtL Oy合作，在芬蘭建設(shè)一座年產(chǎn)13萬噸的生物合成柴油/石腦油廠，計(jì)劃于2016年底投產(chǎn)。

美國倫泰克公司在科羅拉多州建成了BtL商業(yè)示范廠并投產(chǎn)，年產(chǎn)能1萬噸生物合成燃油。該公司還計(jì)劃2015年在加拿大安大略省建成年產(chǎn)能為60萬噸生物氣化合成柴油和航煤廠。

《能源》：那您的意思是，目前這一技術(shù)并未達(dá)到商業(yè)化程度？這其中的制約因素是什么？

程序：是的，目前它的技術(shù)成熟度還沒有完全達(dá)到商業(yè)化生產(chǎn)、應(yīng)用的程度，但是已經(jīng)達(dá)到半商業(yè)化了，我認(rèn)為離商業(yè)化也不遠(yuǎn)了。

根據(jù)測算，能夠達(dá)到有規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益的年生產(chǎn)產(chǎn)能，終端產(chǎn)品應(yīng)該在20萬噸以上。

目前主要的制約因素是，項(xiàng)目規(guī)?；?，會(huì)需要巨大數(shù)量的原料，該如何解決原料問題。還有，如何保證相應(yīng)的較低成本，以及預(yù)處理大幅度增大的難度如何克服。

《能源》：先進(jìn)生物燃料的研究和開發(fā)在我國處于一個(gè)怎樣的情況？

程序：據(jù)我調(diào)研，目前采用生物質(zhì)氣化-合成途徑制取生物燃油的，主要是武漢陽光凱迪新能源公司在做。這家公司于2013年初取得突破，其年產(chǎn)1萬噸的半工業(yè)化裝置于1月投產(chǎn)，并且連續(xù)正常運(yùn)行至今。

據(jù)了解，目前，該公司技術(shù)放大到年產(chǎn)20萬噸級(jí)工業(yè)化規(guī)模的工藝包已經(jīng)完成。計(jì)劃在兩年時(shí)間內(nèi)，分別在湖北新洲和廣西北海籌建年產(chǎn)能10萬和30萬噸的生物質(zhì)氣化合成燃油的工廠，原料主要為林業(yè)剩余物和進(jìn)口的棕櫚油榨渣、枝葉，預(yù)計(jì)2016年底建成。

《能源》：先進(jìn)生物燃料的生產(chǎn)成本大約為多少？是否又是需要補(bǔ)貼才能盈利？我國要發(fā)展先進(jìn)生物燃料，需要面臨的阻礙有哪些？

程序：陽光凱迪采用的方式生產(chǎn)出以生物合成柴油為主體的合成燃油，目前的成本是可控制在8000元/噸以內(nèi)。如果今后規(guī)模化了，成本應(yīng)該會(huì)有大幅的下降。

在這種成本條件下，不需要政府補(bǔ)貼，也是可以盈利的。目前，陽光凱迪急待向國家要的不是補(bǔ)貼，而是油品準(zhǔn)入市場的政策，希望產(chǎn)品能夠到市場上去參與公平競爭的準(zhǔn)入。因?yàn)槲覈挠推肥袌鰷?zhǔn)入具有壟斷性，如果陽光凱迪生產(chǎn)的生物合成油不能進(jìn)入市場合法交易，那陽光凱迪就會(huì)陷入困境。

《能源》：那您對(duì)我國發(fā)展先進(jìn)生物燃料有哪些建議？

第4篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：燃料乙醇；廢醪液；綜合利用；環(huán)保；濃縮；燃燒；鉀鹽

作者簡介：王勇(1969-)，男，廣西橫縣人，熱能工程師，從事包括高濃度有機(jī)廢液在內(nèi)的生物質(zhì)能源技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用工作。

1引言

隨著世界原油價(jià)格不斷飚升，石油儲(chǔ)量不斷減少，世界各國都在尋找替代石油的新燃料。生物質(zhì)是唯一可直接生產(chǎn)液化燃料并可儲(chǔ)存的可再生能源，發(fā)展以燃料乙醇為主的生物質(zhì)液體燃料(生物燃油)是開辟我國替代石油的新途徑。據(jù)專家預(yù)測估計(jì)，到20__年，我國年生產(chǎn)生物燃油約為600萬噸，其中生物乙醇500萬噸、生物柴油100萬噸；到2020年，年生產(chǎn)生物燃油將達(dá)到1900萬噸，其中生物乙醇1000萬噸，生物柴油900萬噸[1]。

“十五”期間，我國燃料乙醇生產(chǎn)得到很大發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，20__年酒精產(chǎn)量約為390萬噸，20__年酒精產(chǎn)量將達(dá)到450萬噸，新增供給量在60萬噸左右，而這些新增量中玉米酒精占據(jù)絕對(duì)比重,目前中國僅有4家定點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)生燃料乙醇，總產(chǎn)能僅110萬噸左右，與500-700萬噸的發(fā)展目標(biāo)相比，還有5倍的發(fā)展空間[2]。

發(fā)酵技術(shù)是目前成熟的乙醇生產(chǎn)技術(shù)，發(fā)展以甘蔗、薯類、甜高粱、木質(zhì)纖維類生物質(zhì)為原料的生化燃料乙醇生產(chǎn)是大方向，我國20__年發(fā)酵酒精產(chǎn)量368.13萬噸[3]。發(fā)酵酒精的生產(chǎn)原料主要是淀粉類和糖類，原料來源有限，原料成本比較高，能耗大，生產(chǎn)過程廢液排放量大，綜合利用和環(huán)保處理成本高。燃料乙醇產(chǎn)品與石油產(chǎn)品還沒有競爭優(yōu)勢，生產(chǎn)企業(yè)必須依賴政府補(bǔ)貼才能艱難生存。所以，保障原料供應(yīng)、控制成本、環(huán)保是開發(fā)燃料乙醇三大要點(diǎn)。

2廢醪液綜合利用概況

酒精生產(chǎn)原料多樣化，所以，酒精廢醪液的綜合利用方法較多，其經(jīng)濟(jì)效益也不盡相同。

玉米、小麥、陳化糧為原料的酒精生產(chǎn)排放的廢醪液，蛋白質(zhì)成分比較多，采用DDGS工藝生產(chǎn)蛋白飼料，其工藝性、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益已經(jīng)得到多家使用單位肯定。

木薯、甘蔗為原料的酒精生產(chǎn)排放的廢醪液，因?yàn)槠浜浟扛?，蛋白質(zhì)成分少，較難做成蛋白飼料，我國南方對(duì)這類廢醪液的綜合治理做了不少嘗試，農(nóng)灌法和濃縮燃燒法被認(rèn)為是較好的處理工藝?！皬U醪液對(duì)水環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重危害，但同時(shí)廢液中含有大量農(nóng)作物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，所以它又是一種寶貴的資源。據(jù)分析，廢醪液中含有機(jī)物6-8；P2O50.02-0.04；K2O0.6-1.2；總氮0.3-0.5。廢醪液中的有機(jī)質(zhì)，經(jīng)實(shí)踐證實(shí)，能改善土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，可作為農(nóng)田肥料[4]。目前，農(nóng)灌法主要是使用運(yùn)輸工具送往田地噴灌，與巴西大規(guī)模鋪設(shè)輸送管道有很大距離，對(duì)全年上規(guī)模生產(chǎn)酒精是否具有可行性有待研究。濃縮燃燒法具有處理徹底、不受地理、氣候、生產(chǎn)規(guī)模影響等優(yōu)點(diǎn)，通過濃縮—燃燒—產(chǎn)蒸汽—發(fā)電，可以合理利用廢醪液中的生物能，具有一定經(jīng)濟(jì)效益，在南寧糖業(yè)集團(tuán)蒲廟造紙廠、廣西楊森酒精有限公司、廣東省遂溪特級(jí)酒精釀造有限公司有成功經(jīng)驗(yàn)。但是，目前運(yùn)行的濃縮燃燒系統(tǒng)對(duì)廢液中鉀資源的綜合利用明顯不足,“年產(chǎn)2.5萬噸酒精”項(xiàng)目，純?nèi)紵凭珡U液，每天可回收鉀灰7-10t，灰分的K2O含量10-30[5]，回收率不到50，含鉀量低，利用價(jià)值低，只局限于以100元/噸左右的價(jià)格賣給復(fù)合肥廠用作復(fù)混肥原料。另外，目前運(yùn)行的濃縮燃燒系統(tǒng)還存在電耗高、鍋爐爐膛結(jié)焦、煙道堵灰等問題，所以，與濃縮燃燒技術(shù)的高投入比較，其經(jīng)濟(jì)效益不夠明顯、有待提高。

木質(zhì)纖維原料的乙醇生產(chǎn)剛剛起步，其廢液的處理技術(shù)還缺乏研究，按現(xiàn)有技術(shù)5-6噸木質(zhì)纖維素生產(chǎn)1噸乙醇計(jì)算，噸乙醇排出的廢液含生物質(zhì)能更多，灰分與糖蜜酒精廢液的灰分相似，利用濃縮燃燒后產(chǎn)汽、發(fā)電更多，經(jīng)濟(jì)效益更明顯。

3濃縮燃燒處理酒精廢醪液同時(shí)回收鉀鹽技術(shù)簡介

濃縮燃燒處理酒精廢醪液同時(shí)回收鉀鹽技術(shù)主要是回收廢醪液的生物質(zhì)能產(chǎn)汽、發(fā)電同時(shí)充分利用廢醪液鉀資源，直接生產(chǎn)農(nóng)用級(jí)以上的鉀鹽（K2SO4），大大提高廢醪液的綜合利用水平。我國是一個(gè)嚴(yán)重缺鉀的國家，80的鉀肥依賴進(jìn)口，本技術(shù)為我國開辟了新的鉀源，產(chǎn)品不存在銷售問題，廢醪液綜合治理的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益更可觀。

下面以配套年產(chǎn)10萬噸燃料乙醇（廢糖蜜原料）生產(chǎn)線的濃縮燃燒處理酒精廢醪液同時(shí)回收鉀鹽系統(tǒng)對(duì)其技術(shù)路線、主要設(shè)備、投資收益作簡單分析：

3.1技術(shù)路線

3.2主要設(shè)備

多效在線自清垢蒸發(fā)濃縮裝置兩套、燃燒廢液鍋爐兩臺(tái)(35t/h，P=2.5Mpa,400℃)、背壓發(fā)電機(jī)組兩套、鉀灰分離裝置兩套、鉀鹽裝置兩套、控制裝置兩套、鉀鹽包裝機(jī)一臺(tái)。

3.3關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1在線自清垢蒸發(fā)濃縮裝置：采用在線清垢，提高蒸發(fā)負(fù)荷，減少設(shè)備投資，減少停機(jī)清垢時(shí)間。

3.3.2純?nèi)紵龔U液鍋爐：采用雙重燃燒、多級(jí)配風(fēng)、在線清灰技術(shù)組合，保證灰分含鉀純度和較低的爐膛出口煙溫，減少爐膛結(jié)焦、煙道堵灰機(jī)會(huì)，延長鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)間。

第5篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞 新能源；纖維素酶；應(yīng)用

中圖分類號(hào)Q1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）48-0096-01

隨著資源枯竭、能源短缺及環(huán)境污染等問題日益加劇，世界各國都在尋找開發(fā)新能源。纖維素是植物材料的主要組成部分，也是地球上數(shù)量最豐富的可再生資源。但是這些纖維素大部分沒有被利用，造成巨大的資源浪費(fèi)，還造成環(huán)境污染。纖維素酶是一組能夠降解纖維素生成葡萄糖的酶的總稱。利用纖維素酶將纖維素轉(zhuǎn)化為人類急需的能源和化工原料，對(duì)于人類社會(huì)解決上訴問題具有重大的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 纖維素酶的組成及其來源

纖維素酶的組成比較復(fù)雜，根據(jù)其催化反應(yīng)功能的不同可分為內(nèi)切葡聚糖酶（1，4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1，4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4），來自真菌的簡稱EG，來自細(xì)菌的簡稱Cen、外切葡聚糖酶（1，4-β-D-glucan cellobilhydrolase或exo-1，4-β-D-glucannase，EC.3.2.1.91），來自真菌的簡稱CBH，來自細(xì)菌的簡稱Cex）和β-葡聚糖苷酶（β-1，4- glucosidase，EC.3.2.1.21）簡稱BG。

微生物是纖維素酶的最主要來源，其余生物生產(chǎn)的纖維素酶缺乏大規(guī)模應(yīng)用的實(shí)際意義，采用微生物生產(chǎn)是最為方便和有效的方法[2]。不同微生物合成的纖維素酶在組成上有顯著的差異，對(duì)纖維素的降解能力也大不相同。細(xì)菌與放線菌生產(chǎn)的纖維素酶產(chǎn)量均不高，在工業(yè)上很少應(yīng)用。而真菌具有產(chǎn)酶的諸多優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)酶能力強(qiáng)，產(chǎn)生的纖維素酶為胞外酶，便于酶的分離和提取，且產(chǎn)生纖維素酶的酶系結(jié)構(gòu)較為合理；酶之間有強(qiáng)烈的協(xié)同作用，降解纖維素的效率高， 是工業(yè)生產(chǎn)的主要菌種[3]。如木霉屬（Trichoderma）、曲霉屬（Aspergillus）、青霉屬（Penicillium）和枝頂抱雄屬（Acremonium）的菌株等就是對(duì)纖維素作用較強(qiáng)的菌種。

2 纖維素酶的應(yīng)用

2.1 在食品業(yè)中的應(yīng)用

纖維素酶可用于谷物和馬鈴薯中淀粉類的有效分離，果蔬汁及橄欖油的提取，豆類發(fā)芽中豆衣的去除，從大豆和葉子中分離蛋白質(zhì)等方面[4]。它在飲品和調(diào)味品的釀造中也有廣泛應(yīng)用。在醬油的釀造過程中添加纖維素酶，既可提高醬油濃度，改善醬油質(zhì)量，又可縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)率。在啤酒生產(chǎn)的大麥發(fā)芽過程中加入它可幫助大麥發(fā)芽，還可以改進(jìn)啤酒的過濾性能，有利于酒精蒸餾。而在飲料生產(chǎn)中，它還可促進(jìn)汁液的提取率，使汁液澄清透明，提高可溶性固形物的含量，并可將果皮渣綜合利用。

2.2 在畜牧業(yè)上的應(yīng)用

纖維素酶是畜牧業(yè)的一種新型飼料添加劑，能夠分解飼料中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的纖維素，生成易消化的葡萄糖，便于動(dòng)物吸收。該酶主要有3個(gè)作用：1）消除抗?fàn)I養(yǎng)因素；2）補(bǔ)充內(nèi)源酶；3）改善胃中微生態(tài)平衡。大量試驗(yàn)[5-6]表明，在飼料中添加纖維素酶對(duì)各種動(dòng)物的飼喂效果十分顯著。

2.3 在制漿造紙業(yè)中的應(yīng)用

回收利用廢紙是我國制漿造紙工業(yè)解決原料和環(huán)保問題的有效途徑。酶法舊紙脫墨可以解決廢紙利用過程中的環(huán)保及纖維質(zhì)量下降問題。傳統(tǒng)的脫墨方法易使紙的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)崩潰，纖維溶脹，紙和墨之間粘接力下降。纖維素酶法舊紙脫墨技術(shù)是指利用生物酶代替化學(xué)藥品處理舊紙， 使油墨從纖維上游離出來，較之舊法具有游離度高、物理性能優(yōu)、濾水性能好、白度高和殘余油墨量低的優(yōu)點(diǎn)，并且可以縮短脫墨時(shí)間[7]，應(yīng)大力推廣應(yīng)用。

2.4 在生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用

資源的日漸枯竭，大規(guī)模開發(fā)利用可再生資源顯得非常重要。而生物質(zhì)是唯一可以轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生資源，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料，不僅能夠彌補(bǔ)如石油、煤炭、天然氣等化石燃料的不足，而且有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。纖維生物質(zhì)中的纖維素可被纖維素酶降解生成還原糖，再利用還原糖的發(fā)酵來生產(chǎn)具有更強(qiáng)的可持續(xù)性的第二代生物燃料-纖維素燃料乙醇。這對(duì)解決人類的發(fā)展問題具有化時(shí)代的意義。目前生物乙醇主要是采用淀粉為原料生產(chǎn)，其成本價(jià)較高。為此，以廉價(jià)的農(nóng)作物秸稈等生物廢料為原料的纖維素生物乙醇生產(chǎn)技術(shù)已成為研究的熱點(diǎn)，全球已有幾十套中試生產(chǎn)線。我國現(xiàn)在也對(duì)生物燃料這方面積極開展科學(xué)研究與利用工作。

2.5 在其他方面的應(yīng)用

纖維素酶也可用于中藥的提取。中藥酶法提取是選擇適當(dāng)?shù)拿?，將?xì)胞壁的組成成分水解或降解，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)而提取有效成分。與傳統(tǒng)方法相比，該法具有溫度低、效率高、無污染等優(yōu)點(diǎn)[8]。

3結(jié)論

纖維素酶可以安全、高效地降解天然纖維素，這是其它處理方式無法比擬的。特別是在當(dāng)今能源短缺、污染嚴(yán)重的時(shí)代，已經(jīng)引起全世界的關(guān)注，其研究也取得了極大進(jìn)展。隨著研究的不斷深入，相信在不久的將來，纖維素酶的應(yīng)用范圍會(huì)更加廣泛，在更多領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用，尤其是在未來生物質(zhì)能源的開發(fā)上。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

專家表示，在目前國際油價(jià)高企、國內(nèi)減排壓力劇增的背景下，加快生物質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢在必行，而推進(jìn)纖維素燃料乙醇技術(shù)將為燃料乙醇產(chǎn)業(yè)摘掉“與民爭糧”的帽子。

一、“高油價(jià)”時(shí)代的新秀

4月15日紐約原油期貨價(jià)格報(bào)收于每桶108.11美元，上漲0.9％?！案哂蛢r(jià)”時(shí)代迫切呼喚燃料替代品的出現(xiàn)。同時(shí)，我國提出在“十二五”期間要將我國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到11.4％，主要污染物排放總量減少8％至10％，在核電大規(guī)模開發(fā)面臨安全性質(zhì)疑的今天，包括燃料乙醇在內(nèi)的生物質(zhì)能的開發(fā)提速存在必要性。

燃料乙醇產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前可行性最高的液體燃料替代方案，在普通汽油中添加10％的燃料乙醇，所形成的乙醇汽油具有的能量利用效率高、尾氣排放污染少等優(yōu)點(diǎn)。截至目前，中國十個(gè)省區(qū)正在施行這種方式，年消耗乙醇汽油1700萬噸，占中國汽油消耗總量的20％以上。

相比較電動(dòng)汽車，在車用汽油中添加燃料乙醇的方式要容易操作的多，不需要對(duì)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)做大規(guī)模的改裝升級(jí)，就能降低對(duì)化石能源的依賴，這也決定了燃料乙醇利用在環(huán)保領(lǐng)域存在著巨大的市場空間

燃料乙醇產(chǎn)業(yè)曾因可能影響糧食安全而引發(fā)爭議，對(duì)此，中糧集團(tuán)生化能源事業(yè)部總經(jīng)理岳國君表示，目前我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)消耗糧食所占比例僅為0.8％，遠(yuǎn)沒有白酒企業(yè)消耗得多。

據(jù)了解，中糧生化事業(yè)部探索發(fā)展“非糧”燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)取得進(jìn)展，廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司已成為以木薯為原料、年產(chǎn)20萬噸燃料乙醇的“非糧”燃料乙醇工廠。數(shù)據(jù)顯示，2010年我國的燃料乙醇產(chǎn)量約為173萬噸，其中20萬噸為木薯制成。

二、有望消除“與民爭糧”

專家分析：提取燃料乙醇的原料正在由最早的玉米、小麥等富含糖分的糧食作物逐漸向玉米秸稈等富含纖維素的農(nóng)林廢棄物過度，一旦從纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇的技術(shù)成熟，我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入發(fā)展快軌，“與民爭糧”的問題將徹底解決。

目前，中糧集團(tuán)與國內(nèi)外知名大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)合作，正在攻克將纖維素轉(zhuǎn)化為2代燃料乙醇的新技術(shù)。技術(shù)一旦成熟，各種農(nóng)作物秸稈都可以用來生產(chǎn)燃料乙醇，這對(duì)于我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生巨大影響。據(jù)估算，中國每年產(chǎn)生大約6億噸農(nóng)業(yè)廢棄物(主要是秸稈)，除了用于飼料和還田之外，還有2億噸可以被用來生產(chǎn)4000―5000萬噸纖維素乙醇，這幾乎等于目前中國汽油總消耗量的60％～70％。

第7篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵字：生物質(zhì)能應(yīng)用生物質(zhì)發(fā)電

中圖分類號(hào)：P754.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、發(fā)展生物質(zhì)能意義

目前，世界上使用的能源主要為礦物能源，主要包括煤炭、石油、天燃?xì)?。礦物能源的不斷開發(fā)將最終將導(dǎo)致能源的短缺，也造成了全球環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。人類在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展過程中正面臨著人口、資源和環(huán)境的巨大壓力，如何使能源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前需要解決的核心問題。

生物質(zhì)能是一個(gè)重要的能源，預(yù)計(jì)到下世紀(jì)，世界能源消費(fèi)的40%來自生物質(zhì)能，生物質(zhì)作為新能源早已引起世界各國政府和科學(xué)家的關(guān)注。國外生物質(zhì)能研究開發(fā)工作主要集中于液化、氣化、固化、熱分解和直接燃燒等方面。如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計(jì)劃等發(fā)展計(jì)劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國、法國、加拿大、芬蘭等國，多年來一直在進(jìn)行各自的研究與開發(fā)，并形成了各具特色的生物質(zhì)能源研究與開發(fā)體系，擁有各自的技術(shù)優(yōu)勢。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)生物質(zhì)能的高效合理的開發(fā)利用，必然愈來愈受重視?？茖W(xué)利用生物質(zhì)能，加強(qiáng)其應(yīng)用技術(shù)的研究，具有十分重要的意義。

我國現(xiàn)有森林、草原和耕地面積41.4億公頃，理論上生物質(zhì)資源可達(dá)65億噸/年以上。以平均熱值為15,000kJ/kg計(jì)算，折合理論資源最為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于我國目前年總能耗的3倍以上。我國生物質(zhì)能研究開發(fā)工作起步較晚。隨著近年經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，政府開始重視生物質(zhì)能利用研究工作，現(xiàn)今已建立起一支專業(yè)研究開發(fā)隊(duì)伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我國的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，我國現(xiàn)階段生物質(zhì)能源主要用于秸稈發(fā)電。

二、秸稈發(fā)電工藝

農(nóng)作物秸稈發(fā)電在發(fā)達(dá)國家己受到廣泛重視，在奧地利、丹麥、芬蘭、法國、挪威、瑞典、美國、加拿大等國。目前我國秸稈發(fā)電主要工藝分三類：秸稈鍋爐直接燃燒發(fā)電、秸稈～煤混合燃燒發(fā)電和生物質(zhì)氣化發(fā)電。

1、生物質(zhì)鍋爐直接燃燒發(fā)電

目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的生物質(zhì)直燃技術(shù)為振動(dòng)爐排直接燃燒鍋爐，該技術(shù)在國外已經(jīng)有成熟經(jīng)驗(yàn)，并已大量投產(chǎn)。目前國內(nèi)一些鍋爐廠家也擁有這項(xiàng)技術(shù)，向在國內(nèi)遼寧、吉林、黑龍江、山東等省陸續(xù)建成投產(chǎn)。

振動(dòng)爐排秸稈直燃爐的工藝流程：粗處理后的燃料經(jīng)給料機(jī)送入爐堂，燃料自然落入爐排前部，在此處由于高溫?zé)煔夂鸵淮物L(fēng)的作用逐步預(yù)熱、干燥、著火、燃燒。燃料邊燃燒邊向爐排后部運(yùn)動(dòng)，直至燃盡，最后灰渣落入爐后的除渣口。

直燃爐易存在的問題：由于秸稈灰中堿金屬和氯的含量相對(duì)較高，因此，煙氣在高溫時(shí)(450℃以上)對(duì)過熱器具有較高的腐蝕性。此外，飛灰的熔點(diǎn)較低，易產(chǎn)生結(jié)渣的問題。如果灰分變成固體和半流體，運(yùn)行中就很難清除，就會(huì)阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ?，將煙氣堵在鍋爐中。針對(duì)這些問題各鍋爐廠家在鍋爐設(shè)計(jì)上，在鍋爐結(jié)構(gòu)、鍋爐材料等方面采取了相應(yīng)措施來解決這些問題，效果仍需實(shí)際運(yùn)行中不斷檢測改進(jìn)。

2、生物質(zhì)～煤混合燃燒發(fā)電

循環(huán)流化床是一種新型的環(huán)保鍋爐，它主要采取了爐內(nèi)物料循環(huán)、低溫燃燒、可進(jìn)行爐內(nèi)脫硫的新技術(shù)。由于它采取了爐內(nèi)物料循環(huán)，對(duì)燃料的適應(yīng)性強(qiáng)，它可以燃用低位發(fā)熱值2000～7000kcal/kg的矸石、原煤、煤泥和洗中煤等；還可以燃用熱值比較低的糖渣、木霄、各種生物質(zhì)秸稈及各種垃圾等。

該爐雖然有燃用各種燃料的特性，但是在燃燒的過程中卻有不同的效果，或多或少對(duì)鍋爐都有一定的影響。摻燒糖渣、木屑、各種生物質(zhì)秸稈及各種垃圾，需要重新計(jì)算風(fēng)量等，并有穩(wěn)定的燃料來源，相對(duì)固定的摻燒比例。循環(huán)硫化床鍋爐對(duì)燃料的適應(yīng)性非常強(qiáng)，無論燃燒哪種燃料首先要核算經(jīng)濟(jì)性，而后計(jì)算摻燒量、最后再進(jìn)行人員培訓(xùn)、注意事項(xiàng)、運(yùn)行調(diào)整等。

根據(jù)國家關(guān)于可再生能源的相關(guān)法律規(guī)程規(guī)定，生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目主要為農(nóng)林生物質(zhì)直接燃燒和氣化發(fā)電、生活垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣發(fā)電及沼氣發(fā)電項(xiàng)目。 現(xiàn)階段，采用流化床焚燒爐處理生活垃圾的發(fā)電項(xiàng)目，因采用原料熱值較低，其消耗熱量中常規(guī)燃料的消耗量按照熱值換算可不超過總消耗量的20%。其他新建的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目原則上不得摻燒常規(guī)燃料，否則不得按照生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行申報(bào)和管理。國家鼓勵(lì)對(duì)常規(guī)火電項(xiàng)目進(jìn)行摻燒生物質(zhì)的技術(shù)改造，當(dāng)生物質(zhì)摻燒量按照熱值換算低于80%時(shí)，應(yīng)按照常規(guī)火電項(xiàng)目進(jìn)行管理。

3、生物質(zhì)氣化發(fā)電

生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?，再利用可燃?xì)馔苿?dòng)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。它既能解決生物質(zhì)難于燃用而又分布分散的缺點(diǎn)，又可以充分發(fā)揮燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)設(shè)備緊湊而污染少的優(yōu)點(diǎn)，所以是生物質(zhì)能最有效最潔凈的利用方法之一。氣化發(fā)電過程包括三個(gè)方面，一是生物質(zhì)氣化，把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料；二是氣體凈化，氣化出來的燃?xì)舛紟в幸欢ǖ碾s質(zhì)，包括灰份、焦炭和焦油等，需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行；三是燃?xì)獍l(fā)電，利用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電，有的工藝為了提高發(fā)電效率，發(fā)電過程可以增加余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)。

目前國際上采用的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)有生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán)（B/IGCC）和CAPS-II/250MT型熱分解系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的B/IGCC技術(shù)包括生物質(zhì)氣化，氣體凈化，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電及蒸汽輪機(jī)發(fā)電。由于生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂档停瑺t子出口氣體溫度較高（800℃以上），要使IGCC具有較高的效率，必須具備兩個(gè)條件，一是燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)之前不能降溫，二是燃?xì)獗仨毷歉邏旱?。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質(zhì)高壓氣化和燃?xì)飧邷貎艋瘍煞N技術(shù)才能使IGCC的總體效率達(dá)到較高水平（>40%），否則，如果采用一般的常壓氣化和燃?xì)饨禍貎艋捎跉饣屎蛶嚎s的燃?xì)廨啓C(jī)效率都較低，氣體的整體效率一般都低于35%。

從純技術(shù)的角度看，生物質(zhì)IGCC技術(shù)可以大大地提高生物質(zhì)氣化發(fā)電的總效率。目前國際上有很多先進(jìn)國家開展這方面研究，但由于焦油處理技術(shù)與燃?xì)廨啓C(jī)改造技術(shù)難度很高，仍存在很多問題，如系統(tǒng)未成熟，造價(jià)也很高，限制了其應(yīng)用推廣。以意大利12MW 的IGCC示范項(xiàng)目為例，發(fā)電效率約為31.7%，但建設(shè)成本高達(dá)25000元/kW，發(fā)電成本約1.2元/kW.h，實(shí)用性仍很差。

CAPS-II控氣型秸稈燃料熱分解系統(tǒng)，由熱分解系統(tǒng)+余熱（燃?xì)猓╁仩t+蒸汽輪機(jī)+尾氣處理設(shè)備組成。

CAPS-II熱分解系統(tǒng)的熱分解氣化反應(yīng)室在缺氧和微負(fù)壓狀態(tài)下工作。熱分解過程中所釋放的熱量可通過調(diào)整熱分解氣化反應(yīng)室供風(fēng)量對(duì)其進(jìn)行控制，使其少于完全燃燒所釋放的熱量。在這種亞化學(xué)當(dāng)量的條件下，農(nóng)作物秸稈燃料燥、加熱和高溫分解，釋放出水氣和可揮發(fā)性組分。秸稈燃料中不可分解的可燃部分在熱分解氣化反應(yīng)室末端中燃燒，同時(shí)為熱分解氣化反應(yīng)室提供熱量直至成為灰燼。在熱分解氣化反應(yīng)室中所釋放出的可燃?xì)怏w通過一個(gè)紊流混合區(qū)后進(jìn)入燃?xì)忮仩t燃燒室，點(diǎn)火器位于紊流混合區(qū)內(nèi)，附加的助燃空氣使氧化反應(yīng)過程得以完全、徹底地實(shí)現(xiàn)。

余熱鍋爐與CAPS-II熱分解氣化反應(yīng)室連接形成一個(gè)整體，對(duì)熱分解氣化反應(yīng)室產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的完全氧化燃燒，并通過熱交換將煙氣中的熱量轉(zhuǎn)化成過熱蒸汽。過熱蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

當(dāng)控制工況允許在熱分解氣化反應(yīng)室中出現(xiàn)過載狀態(tài)時(shí)，污染控制作用被降低并造成兩個(gè)不良后果。首先，氣體流速將增大到一定范圍，使長鏈的化合物無法完全氧化分解并送入燃?xì)忮仩t。大量的煙塵流入燃?xì)忮仩t將超過其燃燒容積，使未反應(yīng)的煙塵由煙囪排入大氣。其次由于農(nóng)作物秸稈在熱分解氣化反應(yīng)室的停留時(shí)間可能會(huì)被縮短，使排放的灰渣含碳量增加，無法達(dá)到環(huán)保要求。所以當(dāng)用戶有過載燃燒的要求時(shí)或用戶經(jīng)常需要過載燃燒，將會(huì)加重尾氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷，同時(shí)也不能保證排放灰渣中的含碳量。

三、結(jié)束語

生物質(zhì)能源在未來將成為可持續(xù)能源重要部分。我國幅員遼闊，但化石能源資源有限，生物質(zhì)資源豐富，發(fā)展生物質(zhì)能源具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。合理開發(fā)生物質(zhì)能源將涉及農(nóng)村發(fā)展、能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、資源保護(hù)、國家安全和生態(tài)平衡等諸多利益。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷提高，既有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，又能保護(hù)環(huán)境的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的利用前景將會(huì)越來越廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中華人民共和國發(fā)展和改革委員會(huì)，2007年9月.

第8篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

一、燒水做飯用沼氣

煤海。這是山西叫的最響的一張名片。正是因?yàn)槊禾抠Y源十分豐富。因而多年來人們一直把煤炭作為生活中不可或缺的重要能源。近年來，盡管我省城鎮(zhèn)居民的生活逐步實(shí)現(xiàn)了氣化，即燒水做飯用天然氣，冬天采暖用暖氣，但是集中供暖的鍋爐依然要燒煤，城中村農(nóng)民自行采暖還是以煤為燃料。一句話，城里人的生活仍然做不到徹底離不開煤。至于在廣大農(nóng)村，煤炭自然還是農(nóng)民的當(dāng)家燃料。這不，省政府為了解決農(nóng)村困難家庭冬季取暖問題，近年來每年為每戶家庭發(fā)放一噸過冬煤。

然而，名不見經(jīng)傳的水灘村卻率先和煤炭說“再見”了。他們通過大力發(fā)展農(nóng)村新型能源，獨(dú)辟蹊徑走出了一條不用煤炭過日子的新路子。

水灘村是太行山上普普通通的一個(gè)小山村。全村有71戶人家，216口人，別看村子不大，人口不多，但是他們卻在農(nóng)村新能源建設(shè)中獨(dú)領(lǐng)。幾年前，村里發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)建起了一個(gè)養(yǎng)雞場。然而，他們沒有只盯著養(yǎng)雞賺錢，而是借著養(yǎng)雞的便利，又以雞糞為原料建起了一座200立方米的沼氣池和50立方米的儲(chǔ)氣柜，使得全村一舉實(shí)現(xiàn)了集中供氣，家家戶戶不再燒煤煙熏火燎，燒水做飯用上了清潔的沼氣。

村民畢世青告訴記者，過去燒煤做飯既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，需要提前把煤火燒旺，否則，火苗起不來干著急也沒辦法。而且，一頓飯坐下來，廚房里到處都是煤灰。這幾年用上沼氣后，做飯變得輕松多了，輕輕一打開關(guān)，火苗子就騰騰的，幾乎和天然氣差不多，用起來十分方便。從費(fèi)用來說，也挺合算，五口之家一月花錢不超30元。

二、冬天取暖用地暖

每到冬天，都是煤炭消費(fèi)的高峰期，不論城鎮(zhèn)集中供暖的大型鍋爐，還是鄉(xiāng)下農(nóng)民自行取暖的小火爐，無一不是以煤炭作為燃料。然而，水灘村的村民取暖卻不用煤，而是靠地暖，而地暖所需的燃料則是生物質(zhì)能，即農(nóng)作物的秸稈、樹枝、堅(jiān)果殼等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后的廢棄物。

他們的地暖大致是這樣的：將房屋的地面下邊按照建筑結(jié)構(gòu)學(xué)、流動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)原理，建成科學(xué)的空心結(jié)構(gòu)，使其作為一個(gè)巨大的燃料倉儲(chǔ)室暨燃料燃燒室，在每年采暖期到來時(shí)，將作物秸稈和樹枝、堅(jiān)果殼等粉碎到規(guī)定要求，然后填充進(jìn)來，壓實(shí)、噴水，使其達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度和濕度，然后點(diǎn)燃燜燒，讓煙氣和熱量不斷循環(huán)，整個(gè)地暖就像一張大火炕一樣，源源不斷供暖。

記者走進(jìn)村支書馮建林的家，只見屋內(nèi)窗明幾凈一塵不染，無論客廳還是臥室都十分整潔。主人高興地告訴記者，自從用上地暖后，冬天家里就再不用火爐子取暖，再不用搬煤倒碳了。地暖的優(yōu)點(diǎn)可多了：一是暖和一由于整個(gè)屋內(nèi)的地面都是發(fā)熱面，散熱面積比暖氣片和火爐子大出許多倍，所以就是在數(shù)九寒天，家里的溫度也能保持在18度左右；二是家里干凈整齊一生火爐，家里免不了煤灰和煙塵污染環(huán)境，擺放火爐安裝煙筒會(huì)把家里搞的凌亂，而地暖就沒有這些麻煩，把暖氣片的地方都省了，家里布置起來會(huì)格外整齊；三是特別省心省事一地暖一冬天只需添加兩次燃料，出兩次爐灰，不像生火爐天天都要照看火，一不小心就會(huì)熄滅。還有更大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它還能很好的控制室內(nèi)溫度。天氣嚴(yán)寒時(shí)，把地暖的進(jìn)風(fēng)口開大些，爐膛內(nèi)燃燒就旺一些，室溫就會(huì)升高，反過來，天氣溫和時(shí)，風(fēng)門關(guān)小些，還能節(jié)省燃料。

三、新能源成就“無煤村”

水灘村不僅用沼氣和地暖很好地替代了村民做飯取暖對(duì)煤炭的需求，而且在村里還全面推廣了太陽能這一新型能源。記者看到，村民家家戶戶的房頂上都安裝了太陽能熱水器，村里的街道上也是清一色的太陽能路燈。

村支書馮建林說，沼氣、生物質(zhì)能、太陽能等新能源在農(nóng)村有著可建、可用、可行的好條件，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)為沼氣提供了條件，發(fā)展種植業(yè)為生物質(zhì)能提供了原料，太陽能則是老天賜給人們的免費(fèi)能源。水灘村之所以能夠告別煤炭，成為“無煤村”，依仗的就是這些新能源。

第9篇：生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn)范文

化石燃料儲(chǔ)備的枯竭、全球氣候變暖、人口的持續(xù)增長、高成本的廢物回收及存在的其他問題，都促使了可再生能源或消費(fèi)品的出現(xiàn)。作為石油能源的替代品，生物質(zhì)的生產(chǎn)也將會(huì)得到發(fā)展。這就提供了一個(gè)生物煉制的概念，即剩余生物質(zhì)中的成分可以提取出來并利用它們的功能來生產(chǎn)非食品和食品物質(zhì)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中間體和合成的中間體。其涉及到3個(gè)重要的工業(yè)領(lǐng)域：分子領(lǐng)域、材料領(lǐng)域、能源領(lǐng)域。以生物殘?jiān)鼮樵喜粌H能合理利用資源，而且可以減少對(duì)環(huán)境的危害?；诠S化生產(chǎn)的生物煉制，可以發(fā)展的更普遍。廢料和副產(chǎn)品的減少不僅與工廠化生產(chǎn)有關(guān)，而且還和屬于不同公司的工廠、不同生產(chǎn)過程之間的互補(bǔ)有關(guān)。初級(jí)產(chǎn)生的廢料和副產(chǎn)品，可以作為二級(jí)生產(chǎn)的原料或是三級(jí)生產(chǎn)的能量來源。原材料、副產(chǎn)品流動(dòng)的最佳化與不同生產(chǎn)之間能源的最佳化聯(lián)合在一起，使通過工業(yè)代謝實(shí)現(xiàn)的生物煉制更普遍化[1]。生物產(chǎn)物對(duì)石油產(chǎn)品的取代將會(huì)發(fā)展成新的生物經(jīng)濟(jì)，也會(huì)產(chǎn)生新的可持續(xù)發(fā)展生物工業(yè)化過程。工業(yè)化的生物煉制，將和基于12個(gè)綠色化學(xué)產(chǎn)生的新過程有關(guān)（如清潔過程、原子經(jīng)濟(jì)、可再生原料等）。生物技術(shù)，尤其是白色生物技術(shù)將會(huì)在生物轉(zhuǎn)化（酶和微生物）與發(fā)酵工程中占有很大比例。世界上每年都會(huì)產(chǎn)出大量的木質(zhì)纖維素廢料，包括農(nóng)業(yè)殘?jiān)⑹称忿r(nóng)業(yè)廢棄物、綠色食品廢棄物、修剪樹木殘留物、城市有機(jī)和造紙部分的剩余固體廢料。目前，常用的處置方法對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)不利，包括填埋、焚化，甚至飼養(yǎng)動(dòng)物。作為替代方案，應(yīng)開發(fā)使廢物增值的高附加值產(chǎn)品，也就是廢物升級(jí)，這具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)優(yōu)勢[2]?？赏ㄟ^升級(jí)固體廢物來制得范圍廣泛的高附加值產(chǎn)品，如酶、生物燃料、有機(jī)酸、生物聚合物、生物電、食品和藥物等。

1廢物中的生物燃料

1.1生物乙醇

世界上乙醇生產(chǎn)量較大的國家是美國、巴西和中國。2009年，美國用玉米生產(chǎn)了39.5×109L乙醇，作為第二大乙醇生產(chǎn)國的巴西用甘蔗生產(chǎn)了30×109L乙醇[3]。2015年，生物乙醇市場達(dá)到100×109L。事實(shí)上，美國能源部已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)到2030年年產(chǎn)2.7×109L可再生燃料的目標(biāo)，而歐盟也制定了一個(gè)強(qiáng)制性的目標(biāo)，到2020年，可再生燃料的比例占到10%。然而，利用食物生產(chǎn)乙醇會(huì)造成食品供應(yīng)的競爭，所以唯一可持續(xù)化的方法就是利用木質(zhì)纖維素的剩余物來生產(chǎn)乙醇。其優(yōu)勢在于地球上含量豐富、分布廣泛，而且不和食品供應(yīng)競爭。木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)換成乙醇主要涉及：①對(duì)木質(zhì)素的預(yù)處理和使細(xì)胞壁多糖顯露出來；②利用酶分解纖維素酶的混合物；③用乙醇工業(yè)酵母發(fā)酵糖。現(xiàn)在已經(jīng)有很多預(yù)處理方法得到了發(fā)展，如物理處理、化學(xué)處理（堿性或酸性）、生物處理和物理化學(xué)處理。其中，物理化學(xué)處理包括蒸汽爆炸、氨纖維膨脹、超臨界流體處理和熱化學(xué)處理[4]。預(yù)處理后，用酸或酶使纖維素和半纖維素水解成單糖（己糖和戊糖）。相比較而言，通過纖維素酶水解纖維素是一個(gè)首選的方法，因?yàn)樗c酸水解比較，具有產(chǎn)量高、低腐蝕性、毒性小的優(yōu)點(diǎn)[5]。然而，對(duì)于提高纖維素水解成乙醇的這一過程仍然面臨很大的挑戰(zhàn)，尤其是酶成本投入仍然是這一技術(shù)的關(guān)鍵，降低酶成本的努力還在進(jìn)行中，這包括通過提高酶的專一性來提高酶的活性，或通過直接進(jìn)化或定向位點(diǎn)誘變來使酶的劑量最小化，或者通過提高發(fā)酵過程中纖維素濃度，使用便宜的取代物生產(chǎn)酶來降低酶生產(chǎn)的成本等。酶水解可能分步發(fā)生，這叫做分步水解發(fā)酵（SHF），或是己糖的糖化和發(fā)酵同時(shí)發(fā)生（SSF），或是己糖和戊糖的糖化與共發(fā)酵同時(shí)發(fā)生（SSCF）。它們最終的目標(biāo)是一步到位地將木質(zhì)纖維素加工成生物乙醇[6]，所有步驟都發(fā)生在一個(gè)單一的反應(yīng)器里，在這個(gè)反應(yīng)器中微生物可將預(yù)處理的生物量轉(zhuǎn)化為乙醇?？紤]到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，必須執(zhí)行嚴(yán)格的木質(zhì)纖維素廢棄物鑒定要求，要考慮到可行性的處理方法。例如，在法國、意大利、西班牙、土耳其和埃及等國，糧食作物、橄欖樹、西紅柿和葡萄加工的剩余物提供了豐富的木質(zhì)纖維素來源，在這些國家，他們可以用這些來源作為生產(chǎn)乙醇的原料，這就使他們擁有了生產(chǎn)1.3×108t油當(dāng)量的乙醇潛力。由于在其他的地中海國家缺少足夠的農(nóng)作物剩余物供應(yīng)，所以他們正打算用城市固態(tài)廢棄物作原料生產(chǎn)乙醇。地中海盆地每年生產(chǎn)18×108t廢棄物的一半最大程度上可以生產(chǎn)3000×108t油當(dāng)量的乙醇，而其中的管理將成為最關(guān)注的問題[7]。很多水果生產(chǎn)中的廢棄物，像香蕉皮、芒果皮、菠蘿皮已經(jīng)成功地作為取代物生產(chǎn)乙醇。非洲廣泛生產(chǎn)的木瓜廢棄物也已經(jīng)成為最常見的替代品用于酵母發(fā)酵生產(chǎn)乙醇[8]，而且通過黑曲霉和釀酒酵母同時(shí)糖化發(fā)酵24h后，能達(dá)到生產(chǎn)乙醇的最大產(chǎn)率5%。最近，葡萄廢棄物也被釀酒酵母發(fā)酵成乙醇[9]。小麥秸稈、水稻秸稈、燕麥和大麥秸稈用于生產(chǎn)生物乙醇的事例也被大量報(bào)道，玉米秸稈和大豆剩余物也被用于發(fā)酵生產(chǎn)乙醇[10]。Mutreja等人[11]對(duì)8種不同木質(zhì)纖維素廢棄物的預(yù)處理進(jìn)行了研究，并且在30℃下酸處理得到乙醇的最大產(chǎn)率為1.42g/L。Singh和Jain[12]報(bào)道了蔗糖作為替代物分批生產(chǎn)乙醇的事例。使用城市固體廢棄物生產(chǎn)乙醇這一做法是一個(gè)較有前途的戰(zhàn)略，可以滿足世界能源的需求和減少溫室氣體排放。尤其是用可降解的城市固體垃圾對(duì)廢物進(jìn)行管理，減少二氧化碳排放量，對(duì)改善水的質(zhì)量、增加土地利用率和生物多樣性帶來很多好處[13]。之前的一項(xiàng)研究表明，約52%的發(fā)酵用葡萄糖來源于可降解城市固體垃圾。最近，可降解廢棄物，像廚房垃圾、花園垃圾和廢紙都很適合于替代乙醇的生產(chǎn)，在優(yōu)化條件下可產(chǎn)生約90%的葡萄糖。所以，可降解的城市固體廢棄物作為生物乙醇生產(chǎn)的原料擁有很大的優(yōu)點(diǎn)，既可以減少垃圾填埋與焚燒，還可以減少溫室氣體的排放。作為通過一步發(fā)酵直接得到乙醇的例子，利用梭狀芽孢桿菌植物發(fā)酵柳枝得到乙醇已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。梭狀芽胞桿菌被選來用于一步發(fā)酵，是因?yàn)榭梢栽诓煌牡孜锷仙L，而且產(chǎn)出的乙醇中有很少的醋酸鹽副產(chǎn)物[14]。研究顯示，固體發(fā)酵中，乙醇的最大體積分?jǐn)?shù)在第12天測出來，醋酸鹽和乙醇的體積分?jǐn)?shù)在開始的前6d接近，從第6天到第14天乙醇體積分?jǐn)?shù)顯著增加并且超過了醋酸鹽的最大體積分?jǐn)?shù)。不同的是，在淹沒狀態(tài)下發(fā)酵，醋酸鹽和乙醇的體積分?jǐn)?shù)增加到第6天后就不再增加了。Kamei等人[15]報(bào)道了只用單一微生物而不用額外的化學(xué)物質(zhì)或酶將木本植物發(fā)酵成乙醇的事例。他們利用白腐病真菌將好氧條件下的脫木質(zhì)化和厭氧條件下的糖化發(fā)酵聯(lián)合在一起，這種真菌能夠在有氧固態(tài)發(fā)酵條件下選擇性地降解木質(zhì)素，從而直接從好氧培養(yǎng)液中生產(chǎn)乙醇。經(jīng)過56d的有氧發(fā)酵后，40.7%的木質(zhì)素和葡萄糖被降解，并且在有氧無額外添加纖維素的條件下，20d后會(huì)生成乙醇最大理論值43.9%。

1.2生物丁醇

丁醇是ABE（丙酮、丁醇、乙醇）發(fā)酵的一種產(chǎn)品[16]，它是一種非常好的化學(xué)原料（在塑料工業(yè)中）。更重要的是，相比乙醇而言，它是一種更好的燃料，它腐蝕性弱、吸濕性弱、污水溶解性好。由于蒸汽壓低，因此蒸汽爆炸可能性小，同樣的丁醇和乙醇，丁醇的能量比乙醇高30%，與目前未經(jīng)改裝的車使用的汽油相比，它擁有更大的混合比例[17]。丁醇可以通過一系列微生物發(fā)酵制得，其中最常用的是丙酮丁醇梭菌和拜式梭菌來進(jìn)行發(fā)酵制得。

1.3生物氫

氫氣正在變成良好的新型能源，因?yàn)樗鍧?、可循環(huán)，而且可以用于燃料電池來直接提供電能[18]。發(fā)酵得到的氫氣來源于有機(jī)底物的發(fā)酵轉(zhuǎn)化，而這是由不同細(xì)菌使用多元酶體系體現(xiàn)出來的，這個(gè)體系涉及到3個(gè)相似的無氧轉(zhuǎn)化。暗發(fā)酵反應(yīng)不需要光源，所以它可以24h持續(xù)發(fā)酵[18]。光發(fā)酵不同于暗發(fā)酵，因?yàn)樗辉谟泄獾臈l件下才反應(yīng)，可以通過綠藻進(jìn)行直接的光發(fā)酵或是藍(lán)藻進(jìn)行間接的光發(fā)酵得到。光發(fā)酵需要厭氧喜光細(xì)菌，而暗發(fā)酵需要厭氧發(fā)酵細(xì)菌。最近的研究工作中發(fā)現(xiàn)，光發(fā)酵細(xì)菌能利用幾種不同的廢棄物材料作為碳源來進(jìn)行生產(chǎn)氫氣產(chǎn)物的發(fā)酵。利用發(fā)酵技術(shù)將木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化成氫氣產(chǎn)物，包括纖維素水解和氫氣產(chǎn)生兩步，而這兩步發(fā)生在一個(gè)反應(yīng)器中，或者說是兩步過程，纖維素水解是第1步，緊接著是無光條件下產(chǎn)生氫氣，這是第2步。

1.4生物高聚物

潛在的可以生物降解的聚合物，尤其是可以從農(nóng)業(yè)資源中得到的聚合物逐漸被認(rèn)識(shí)到。可降解塑料從可再生資源中制得，它不僅可以降低石油消耗速率，還可以減少塑料垃圾的處理問題，因?yàn)樗梢栽谕寥?、堆肥甚至海洋環(huán)境中得到降解。這個(gè)所謂的農(nóng)業(yè)聚合物，可以取代傳統(tǒng)的塑料材料用于食品包裝業(yè)。聚羥基丁酸酯和聚羥基脂肪酸酯是通過生物技術(shù)得到的主要可降解聚合物；聚乳酸也是一個(gè)可降解聚合物，它是由木質(zhì)纖維素得到的乳酸單體聚合而成。

1.5生物電

在生物廢棄物處理方面微生物燃料電池（MFCs）是一個(gè)新想法，通過微生物新陳代謝的途徑將廢棄物轉(zhuǎn)變成生物電[19]。MFC（微生物燃料電池）是一種混合型的生物電化學(xué)裝置，可直接通過微生物介導(dǎo)的生物電化學(xué)反應(yīng)，用化學(xué)鍵的聚集實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，從得失電子的氧化還原反應(yīng)中得到所需能量，用于同化作用，這個(gè)生物媒介在細(xì)菌的新陳代謝活動(dòng)中得到發(fā)展[20]。微生物燃料電池有很多技術(shù)之外的優(yōu)點(diǎn)。首先，可以直接并高效地將底物能量轉(zhuǎn)化成電能，大約轉(zhuǎn)化為氫能源的8倍[21]；其次，室溫下就可以進(jìn)行高效操作；第三，不需要?dú)怏w處理，因?yàn)榕懦龅臍怏w中富含二氧化碳；第四，用氣體提供陰極時(shí)不需要能量輸入，因?yàn)檫@是被動(dòng)充氣，具體的轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟(jì)效益取決于廢棄物材料的化學(xué)組成和特征。

1.6微生物固體發(fā)酵得到的附加值產(chǎn)品

固體發(fā)酵（SSF）在缺水或接近缺水的條件下實(shí)現(xiàn)，具有能源消耗低、定容生產(chǎn)能力大、附加值產(chǎn)品濃度高、廢物產(chǎn)生少、異化作用抑制低等特點(diǎn)[22]。很多不同的廢棄物都被報(bào)道，成功地作為固體發(fā)酵底物而得到了高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一系列產(chǎn)品。固體廢料的簡單預(yù)處理包括研磨和按不同粒徑分類，這樣就實(shí)現(xiàn)了材料同質(zhì)化并且確保對(duì)下步反應(yīng)有較小的影響，通過這些預(yù)處理就可以使細(xì)菌活下來。這種固體發(fā)酵方法在深層發(fā)酵工藝中引人注目。

2結(jié)論