生物燃料的未来篇1
Scientistshavediscoveredthatthefruitisagreatsourceofsugarthatcanbereadilydistilledintoalcoholtopowercarsandfarmmachinery.
Retailersreject360，000tonsof“substandard”fruitannuallyinamericaalone，andtheycouldbeusedasaneconomicalwaytomakefuel.
thefruitfromU.S.growerscouldproducenearlytwomilliongallons（ninemillionlitres）ofbiofuelperyear.
inthestudy，researchersattheUnitedStatesDepartmentofagriculturesetouttodeterminethebiofuelpotentialofjuicefrom“cull”watermelons—thosenotsoldduetocosmeticimperfections，andcurrentlyploughedbackintothefield.
aboutafifthofeachannualwatermeloncropisleftinthefieldbecauseofsurfaceblemishesorbecausetheyaremisshapen.
Dr.wayneFish，wholedtheteam，foundthat50percentofthefruitwasfermentableintoethanolwhichcouldprovidevaluablefuel.
“we’veshownthatthejuiceofthesemelonsisasourceofreadilyfermentablesugars，representingaheretoforeuntappedfeedstockforethanolbiofuelproduction，”hesaid.
thestudy，publishedinthejournalBiotechnologyforBiofuels，discoveredthatwatermelonscouldproducearound20gallonsoffuelperacrefromfruitthatotherwisewouldgotowaste.
productionofbiofuelshasbeentargetedbywesterngovernmentsasawaytobolsterrenewableenergytargets.
忘掉廉价的肥肉、甘蔗或菜籽油吧，西瓜有望在未来成为生物燃料的来源。
科学家们发现，水果中含有大量糖分，可直接用于提炼酒精，从而为汽车和农用机械提供动力。
每年仅美国的零售商遗弃的“不合格”水果就达36万吨，而这些水果可通过一种十分经济的方法来制造燃料。
美国水果种植商每年扔掉的水果可生产出近200万加仑（900万公升）的生物燃料。
在这项研究中，美国农业部的研究人员开始测定这些“被淘汰的”西瓜的汁液究竟具有多大的潜在利用价值。被淘汰的西瓜指的是那些由于外表瑕疵未上市，又被淘汰回地里的西瓜。
每年约有五分之一的西瓜因外表瑕疵或形状不规则而被丢弃在田地里。
研究小组负责人韦恩·费什博士发现，50%的西瓜汁可发酵产生乙醇这种宝贵的燃料。
他说：“我们已经发现西瓜汁中含有易发酵糖，这种原料在乙醇生物燃料的生产中尚未被利用过。”
生物燃料的未来篇2
关键词：甲醇消防防火监督餐饮场所
中图分类号：tK16文献标识码：a文章编号：1007-3973（2013）007-117-03
随着经济的快速发展，燃料的能源消耗量日益增加，基于我国是一个人口众多而能源紧缺的石油能源进口大国，寻找和开发石油替代能源成为近年来能源研究的重要课题。近年来，甲醇作为新型燃料越来越多的被作为环保型的替代能源流向餐饮场所的厨房，而在政策定位上，甲醇燃料的行业政策入围早，但产业定位相对严重滞后。由于尚未出台相关国家标准规范，导致在整个甲醇燃料使用层面上，仍处于由导入期向成熟期过度的阶段。以明溪县餐饮场所为例，由于甲醇燃料价格相对低廉且燃烧值较之液化石油气或煤气更高，近半数的餐饮场所正在使用或曾经使用过甲醇作为厨房燃料，而在使用过程过程中与火源、易燃可燃的火灾荷载物间距过近，从业人员消防安全意识较低，阁楼住人及杂物堵塞疏散通道等隐患整改不到位，消防安全现状令人担忧。
1甲醇的理化性质
1.1理化性质
甲醇（methanol，又名木醇）是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子式CH3oH，分子量32.04，相对密度0.792（20℃），熔点-97.8℃，沸点64.5℃，20℃蒸汽压96.3mmHg，闪点（闭口）11.11℃，（开口）16℃。自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸气压13.33Kpa（100mmHg21.2℃），蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5%，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。以上可以看出，甲醇易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。燃烧分解一氧化碳、二氧化碳。由于闪点低，爆炸下限低，属于易燃易爆的挥发性较强的甲类危险性液体。
1.2热化学反应方程式
与氧气混合完全燃烧时：2CH3oH（l）+3o2（g）=2Co2（g）+4H2o（l）H=362.88kj/mol
与氧气混合不完全燃烧时：不完全燃烧主要由与甲醇在燃烧反应中的氧气供应有关。产物主要有Co、Co2、H2o。反应方程式主要得看氧气供应。可以看出，甲醇如若不完全燃烧会产生有毒气体一氧化碳，在火灾过程中会造成疏散人员中毒，从而严重影响人员的疏散逃生。
1.3与空气预混燃烧反应机理
以甲醇空气预混层流火焰模型为例，燃烧反应机理中主要基元反应如下：
其中，链反应中甲醇的分解反应及oH及H自由基链锁反应具有非常高的敏感性，处于激发态的o、oH、H等自由基攻击甲醇分子，使得甲醇发生脱氢反应。以上（14）式可以看出，在甲醇由不完全燃烧转为完全燃烧时，火焰中H自由基的浓度较大，导致链反应的持续进行。
2餐饮场所使用甲醇燃料的火灾危险性
2.1防火职责不明，安全意识低下
餐饮场所要保证消防安全，防火职责的明确分工及员工消防安全意识的提高尤为重要。而多数厨房从业人员流动性大，缺乏必要的消防安全知识，没有消防安全的概念，总认为灭火是消防队的事情，火灾损失是餐饮老板的，抱着一种事不关己的态度，场所没有有效的火灾防控制度，有制度也不落实，平日不组织防火巡查，处于麻痹大意的状态。以明溪县餐饮场所为例，多数餐饮场所尤其是小吃店等小型餐饮场所阁楼住人、未配置灭火器、乱堆杂物占用通道、使用易燃可燃材料装修、电器线路乱搭乱载等问题较为突出，反映了多数从业人员的消防安全意识较低，一旦发生火灾，将造成严重后果。
2.2燃料设备老旧，设施设置不当
部分餐饮场所在使用甲醇燃料灶芯及醇油灶头初期，有经过部分厂家的售后培训，但培训效果参差不一，厨房的师傅没有经过专门的培训，操作技术不规范，同时设备由于缺乏系统的维护保养，设备老旧问题日益突出，如若甲醇储罐密闭性失效，甲醇的大量挥发与空气混合后有可能达到爆炸下限，遇到火源会迅速爆炸，造成群死群伤事故。个别小型餐饮场所甚至使用易燃可燃甲醇储罐，即便部分使用铁制甲醇储罐，也无任何的防雷避雷措施，有的与液化石油气、点火用柴油混置一处，近旁的抽油烟机油烟罩多年未及时清理油污，不稳定因素增多，一旦发生火灾乃至爆炸，将造成连锁反应，火势难以控制造成火灾的蔓延及扩大。2011年9月11日，深圳市某餐馆发生过一起因甲醇使用不当而引发的火灾事故，整个餐馆被完全烧毁，所幸未造成人员伤亡。
2.3检测装备缺乏，灭火器材匮乏
部分餐饮场所在使用甲醇燃料的过程中，由于缺乏必要的可燃气体浓度检测报警设备，或检测设备损坏而无法起到预警作用，导致甲醇挥发与空气混合达爆炸下限，遇到火源便会发生爆炸事故。在检测设备缺乏的同时，灭火设施未配置或配置不到位，易造成错过初期火灾扑救的绝佳时机，造成火势的蔓延和扩大。由于甲醇属甲类易燃液体，燃烧过程中易形成流淌火，灭火过程中杜绝用水扑救。而餐饮场所缺乏灭甲醇火灾必要的干粉灭火器、沙土、泡沫灭火器等有效的灭火器材，火灾发生时慌乱过程中只懂得泼水扑救，易造成流淌火的产生，增加了此类场所的火灾危险性。
2.4火灾荷载较多，通道占用突出
多数餐饮场所室内装修装饰采用了大量的木制品及窗帘织物等易燃可燃材料，易燃可燃物品的增多导致火灾荷载的增大，电器线路的敷设、线路老化问题易发生局部过负荷或电线短路，厨房灯具未经防爆处理，厨师在烹菜过程中操作不当等间接因素也容易诱发火灾。另外，厨房环境潮湿，容易造成燃料不充分燃烧时燃烧产物、未燃烧体及中间体的积聚，形成一定面积及厚度的可燃物层，不及时清洗易引发火灾。通道占用问题在餐饮场所中历来突出，检查中往往发现桌椅、酒水、沙发茶几等物品占用疏散通道，责令整改后过一段时间又是死灰复燃，难以根治的通道被占用乃至堵塞问题在火灾发生时将变成阻碍人员疏散逃生的间接杀手，引发群死群伤事故。
3防火措施
3.1加强消防培训，落实消防管理
消防部门要落实对餐饮场所的培训管理，通过组织餐饮场所主要负责人进行消防安全培训，同时要在餐饮场所内建立消防安全责任协同体制。参考保甲制度，以从业员工个人为基本单元，每个餐饮场所作为一个消防安全责任协同单元，每10家餐饮场所建立一个消防安全协同体，构筑立体火灾防御体系。协同单元内形成由单个餐饮场所主要负责人为主体责任，该场所内其他员工及其余9家餐饮场所都有消防安全连带责任的立体全方位消防安全责任体系。通过对主要负责人的消防安全教育培训，启动点对点，点对面式立体传帮带消防安全培训体系，强化员工间的消防安全意识相互渗透，从而达到提高餐饮场所整体消防安全意识。另外，10家餐饮场所通过不定期的相互防火巡查，1家有隐患，10家一起研究整改，从局部层面强化火灾隐患的整改力度，1家隐患未及时整改，其余9家餐饮场所都要责令限期改正未履行消防安全职责的行为，带动餐饮场所消防安全管理的建立健全及强化。
3.2制定国家规范，正规有序引导
甲醇作为新型燃料，具有诸如价格低廉、燃烧值高、污染较小等液化石油气不能比拟的优点，同时又由于目前尚未制定出台相关的作为厨房燃料使用的国家标准规范，导致在燃料市场上甲醇作为厨房燃料使用的无序混乱，甲醇的生产、流通及厨房使用缺乏有效的监管依据，因此，尽快制定相关的国家标准规范，有效整改甲醇作为厨房燃料的无序无政府状态成为餐饮场所防火整改的当务之急。在未制定相关国家标准规范之前，消防部门可依据《中华人民共和国消防法》第23条第一款进行执法。国家对于甲醇作为新型燃料应从实际进度和需要出发，加快标准化建设的进度，把安全规范运营作为重中之重，加强行业自律和政府的有效监管，在生产、输送、配置系统中规范基础设施的配套建设和技术改造，做好使用甲醇燃料的炉灶及甲醇储罐的改进及可燃气体检测报警的完善，对甲醇作为燃料进行有序引导，才有利于甲醇燃料在餐饮场所的规范使用。
3.3配齐灭火器材，消除火灾隐患
对于餐饮场所常见的消防设施器材匮乏、配置不到位的问题，要借助火灾隐患排查整治、清剿火患战役之机进行全面整治，配齐配足灭火设施器材。对于使用甲醇燃料的，在未出台相关国家标准规范之前，责令拆除甲醇燃具设施，避免因监管不力引发火灾，造成相关监督人员的问责。对于餐饮场所常见的“三合一”现象、杂物占用疏散通道、使用易燃可燃材料装修、电器线路明线敷设、门窗设置影响疏散逃生障碍物，未形成封闭楼梯间、自然排烟窗口净面积不足、应急照明照度偏低等常见问题，要用足执法手段，该处罚的处罚，该查封的坚决予以查封。
3.4做好防火宣传，强化舆论导向
对于甲醇燃料在餐饮场所中的使用，既要从民生角度考虑，更要从消防安全角度考虑，做好防火宣传教育工作，加大对从业人员的防火宣传力度，重点强调餐饮场所储存、使用甲醇等易燃易爆危险品的火灾危险性。应在政府的主导下，通过推动消防、安监、卫生、工商等多部门联动消防宣传，强化餐饮场所消防安全宣传的组织机构，明确各部门的任务及分工，多渠道、多形式、多角度的做好餐饮场所消防安全宣传工作。要在报纸、广播、电视等新闻媒体建立健全消防安全宣传阵地，通过火灾案例、甲醇使用的危险性分析、国家标准政策等多个角度强化餐饮场所甲醇燃料使用的舆论导向，通过强化舆论导向从侧面改善目前餐饮场所甲醇燃烧使用中乱象丛生的现状。
4结束语
餐饮场所甲醇燃料使用的监管需要落实场所消防安全责任协同制度，需要国家尽快制定出台相关的国家标准规范进行制约与引导，需要餐饮场所提高消防安全意识、降低火灾荷载、消除火灾隐患，需要多部门联动形成立体多方位监管体系，需要新闻媒体的正确引导与宣传。实践证明，甲醇燃料的推广是一个系统工程，需要完整的标准体系来支撑。只有多措并举，甲醇燃料才能在确保安全的条件下作为清洁能源成为厨房新型燃料。
参考文献：
[1]王茂林.中国甲醇燃料发展的现状及未来趋势[J].经济研究参考，2012（51）：6-7，37.
[2]冯天英.关于甲醇燃料可行性的论证分析与研究[J].机械管理开发，2012，10（5）：10-13.
[3]冉帆，王锡斌，朱瑞军，等.甲醇预混层流燃烧的简化化学反应动力学机理[J].西安交通大学学报，2009，9（9）：27-31.
生物燃料的未来篇3
藻类在人们的印象中是一种黏糊糊的绿色植物，可以制成一种叫做螺旋藻的营养品。没错，就是这种人们知之甚少的植物，正在成为未来能源领域的新热点。美国很多公司正在利用藻类作为生物燃料的原料，他们相信藻类具有解决能源危机的潜力。据公开资料显示，某些种类的藻类自身富含60%以上的油，而根据来自Valcent公司的数据，玉米每英亩每年只会生产出18加仑（68升）的生物柴油，棕榈达到700-800加仑（2600-3000升），但是如果是藻类再加上使用开放式的池塘每年每英亩可以生产出2万加仑（7.5万升）的生物柴油。
藻类能源最近在能源行业里备受追捧，因为与生物燃料不同，藻类即使是在贫瘠的地区，诸如在地下水咸涩的沙漠地区也能生长，即使是利用已污染或含盐分的水也可以生长，这样就避免了占用良好的土地资源和清洁的水资源。同时，这种单细胞有机体只需要阳光、水和二氧化碳就能生长。在仅仅一天时间里它的数量就能够翻两番。经过处理的藻类可以榨出藻油，藻油除了可做食用油，也能在改良的柴油机上直接使用；藻油还能替代石油精炼出汽油、柴油、航空燃料和民用燃料油，并能精炼出塑料和溶剂等化合物。榨过油的藻泥，其淀粉能被分离出来可发酵为乙醇、甲醇和其他以酒精为基础的燃料。藻类还可以产氢，藻类蛋白质可以变成动物饲料，加工残渣还可以用做建筑材料。美国新罕布什尔州立大学在2004年的报告中就指出，3000万英亩沙漠中生长的藻类转换为藻类燃料可满足美国所有的运输用燃料需求，而这块面积仅占全美种植农作物和养殖牲畜土地面积的3%。
因为藻类生长迅速的特性，很多藻类农场都期望能够比其他生物燃料每英亩产生更多的能源。GreenFuel公司的创始人及首席科学顾问埃塞克.伯金（isaacBerzin）表示，如果藻类能够被证明是一种降低碳排放的节省成本的方式，那么能源行业将会大力发展藻类能源向前发展。现在的生物燃料主要由玉米和大豆等农作物做原料，而近来农产品的价格节节攀升，以大豆为例，大豆的价格在过去两年中大约翻了两番。原料价格的上涨导致以农作物为原料的生物燃料成本一直比常规的化石燃料要高，这种现状导致了人们开始寻找新的非农作物为原料的生物燃料。
其实使用藻类来做替代能源并不新奇。在上世纪的70年代，美国国家可再生能源实验室（nationalRenewableenergyLaboratory，nReL）的科学家们就花费了17年时间进行藻类替代能源的可行性研究。当年，科学家曾在开放池塘中试验培育藻类，发现在浅水池塘中建藻类农场生产藻类燃料可提供足以替代化石燃料的生物柴油，用于交通和家庭取暖。但是在1996年他们中止了这个项目，因为经过计算，他们认为通过藻类生产生物柴油的成本过高。
到此时似乎藻类燃料已经成为了一个注定要失败的努力，直到当时还是麻省理工大学博士后的埃塞克.伯金偶然获得了nReL的项目报告。他发现当时负责细胞培育系统的专家，并未坚持给生长藻类的生物反应器进行修整。埃塞克完全沉浸在其中，在原油价格最高涨到每加仑1.66美元的2001年，他创建了GreenFuel公司。
GreenFuel公司在2004年获得了210万美元的种子投资，埃塞克马不停蹄地开始着手工作，他在麻省理工大学屋顶上安装的生物反应器引发了人们的好奇。后来的数据显示，此系统吸收了麻省理工大学一个天然气电厂产生的废气中82%的二氧化碳。在2006年，公司又获得了1780万美元的风险投资，2007年初，公司安装了一个比最早试验模型大100倍的生物反应器，系统开始时运转得非常好，藻类比预期生长得更快，但没过多久，藻类生长的速度超过了GreenFuel团队收取它们的速度，此时公司不得不暂时停止了生物反应器的运转。
目前GreenFuel公司在煤场附近安置GreenFuel系统，以吸收煤场产生的二氧化碳。因为藻类可以自然吸收二氧化碳，所以将煤场纳入到GreenFuel公司系统中就不再需要专门去捕捉和存储二氧化碳。正是利用此重复利用的方式，GreenFuel公司才可以节省大量存储二氧化碳的花费。虽然GreenFuel公司解决了二氧化碳的问题，但同时也还面临其他的挑战。想要获得所有煤场排出的二氧化碳需要放置大批的生物反应器，而这就需要占用上百英亩甚至上千英亩的土地。对人口密集的地区来说，这是及其不现实的。而大规模使用生物反应器的技术可行性也还未被证实。
也有专家对GreenFuel公司在生产藻类的过程中使用生物反应器产生了异议。虽然新的封闭循环的生物反应器系统现在可以实现更高的效率，但nReL藻类燃料项目的生物燃料顾问约翰.伯纳曼（JohnBenemann）认为，GreenFuel公司使用的放在地面上的生物反应器价格非常昂贵。nReL的研究人员更加认可在开放的池塘中培育藻类，就像其他大部分生产可食用藻类的公司所做的那样。
从藻类中获取燃料的研究成果目前也引起了大企业的兴趣，去年秋天，雪佛龙公司与美国联邦研究人员组成了伙伴关系，共同进行藻类燃料的研究。11月，荷兰皇家壳牌公司宣布将与位于美国夏威夷的从事海藻生物燃料业务的HR生物石油公司（HRBiopetroleum）合资建立一家名为Cellana的公司，这家公司将通过使用海洋浅塘和日光在10万公顷的地方培育水藻。包括霍尼韦尔、波音和Raytheon公司在内的世界500强公司都在着手研发藻类燃料。在2007年11月，美国国防部高级计划研究署（DefenseadvancedResearchprojectsagency，DaRpa）了一个重要的研究项目，研究如何以非农作物（如藻类）为原料生产出具有成本竞争优势的、可用于美国空军战斗机的航空燃料。此研究项目的主任道格拉斯.柯克帕特里克（DouglasKirkpatrick）认为在未来的三至五年内，有关藻类燃料的主要技术性问题将全部解决。
藻类能源的研究正在不断发展，时刻都有新的想法产生，并正在获得风险投资机构的关注。
生物燃料的未来篇4
关键词：生物质；生物质能；产业；沼气；生物质发电；生物质燃料；能源作物
1 概 述
近年来，在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中，可再生的清洁能源以及能源的多元化倍受关注，生物质能成为其中的一个新亮点。
为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，中国已经制定并实施了《可再生能源法》。可再生能源是清洁能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义，目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源[1]。中国可再生能源资源非常丰富，开发利用的潜力很大，其中生物质能的开发潜力更大。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它目前是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位[2]。据有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14%，在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能，直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%[3]。生物质能的优点是燃烧容易，污染少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。
目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：1）热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等高品位的能源产品，该方法又按其热加工的工艺不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；2）生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；3）利用油料植物所产生的生物油；4）把生物质压制成成型状燃料(如块型、棒型燃料)，以便集中利用和提高热效率。
“为了缓解中国能源短缺问题，保证能源安全，治理有机废弃污染物，保护生态环境，建议国家应大力开发生物质能，实施能源农业的重大工程。”中国作物学会理事长路明研究员在接受记者采访时说[4]，“生物能源开发工程应主要包括：沼气计划、酒精计划、秸秆能源利用计划和能源作物培育计划等。”
在2006年8月召开的全国生物质能源开发利用工作会议上，国家发展与改革委员会副主任陈德铭提出，今后15年，中国在生物质能源方面将重点发展农林生物质发电、生物液体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四大领域，开拓农村发展新型产业，为农村提供高效清洁的生活燃料，并为替代石油开辟新的渠道。
综上所述，目前，中国生物质能源的产业化利用途径主要包括以下方面：沼气利用工程、农林生物质发电、生物固体成型燃料、生物质液体燃料、能源作物培育利用等。
2 中国生物质能产业发展目标
中国农村生物质能是一座待开发的宝藏。根据《可再生能源中长期发展规划》确定的主要发展目标，到2010年，生物质发电达到550万千瓦（5.5Gw），生物液体燃料达到200万吨，沼气年利用量达到190亿立方米，生物固体成型燃料达到100万吨，生物质能源年利用量占到一次能源消费量的1%；到2020年，生物质发电装机达到3000万千瓦，生物液体燃料达到1000万吨，沼气年利用量达到400亿立方米，生物固体成型燃料达到5000万吨，生物质年利用量占到一次能源消费量的4%[5]。
开发利用生物质能是当前国内外广泛关注的重大课题，既涉及农业和农村经济发展，又关系到国家的能源安全。今后5～10年，中国农村生物质能发展的重点是沼气、固体成型燃料和能源作物。《农业生物质能产业发展规划》确定的主要发展目标是[6，7]：到2010年，全国农村户用沼气总数达到4000万户，新建大中型养殖场沼气工程4000处，生物质能固体成型燃料年利用量达到
100万吨，能源作物的种植面积达到2400万亩左右。
据统计，全世界每年通过光合作用生成的生物质能约50亿吨，相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%，中国的利用量更是远远低于世界平均水平[8]。2005年，中国可再生能源开发利用总量约1.5亿吨标准煤（tce），为当年全国一次能源消费总量的7%(其中非水电可再生能源利用占1%)，根据政府的规划目标，到2010和2020年可再生能源利用总量将达到2.7亿tce和5亿tce，分别占届时能源消费总量的11%和16%(其中非水电可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此，中国生物质能的发展利用空间很大。
3 中国生物质能产业化的发展前景
3.1沼气利用工程的发展空间
沼气的利用主要包括沼气燃气和沼气发电。目前，中国农村生物质能开发利用已经进入了加快发展的重要时期。统计显示，截至2005年底，中国农村中使用沼气的农户达到1807万多户，建成养殖场沼气工程3556处，产沼气约70亿立方米，折合524万吨标准煤，5000多万能源短缺的农村居民通过使用了清洁的气体燃料，生活条件得到根本改善[5]。中国已经建成大中型沼气池3万多个，总容积超过137万立方米，年产沼气5500万立方米，仅100立方米以上规模的沼气工程就达到630多处[10]。距离2010年预定目标的发展空间还很大。
中国经过二十多年的研发应用，在全国兴建了大中型沼气工程和户用农村沼气池的数量已位居世界第一。不论是厌氧消化工艺技术，还是建造、运行管理等都积累了丰富的实践经验，整体技术水平已进入国际先进行列。
沼气发电发展前景广阔，但目前还存在一些障碍，如技术障碍、市场障碍、政策障碍等，通过制定发展规划、加强技术保障体系建设、引入竞争机制，创新投资体系，研究制定促进沼气发展利用的部级配套政策，等等。当技术、市场、政策等壁垒被克服后，沼气发展前景广阔，产业空间巨大。
3.2生物质能发电的发展前景
目前，生物质发电主要包括沼气发电、生物质直燃发电、生物质混燃发电、农林秸秆生物质气化发电、生物质炭化发电、林木生物质发电等。
生物质能源转化为电能，正面临着前所未有的发展良机：一方面，石油、煤炭等不可再生的化石能源价格飞涨；另一方面，各地政府顶着“节能降耗20%”的军令状，对落实和扶持生物质能源发电有了相当大的默契和热情。国家电网公司担任大股东的国能生物质发电公司目前已有19个秸秆发电项目得到了主管部门批准，大唐、华电、国电、中电等集团也纷纷加入，河北、山东、江苏、安徽、河南、黑龙江等省的100多个县、市开始投建或是签订秸秆发电项目[8]。
煤炭作为一次性能源，用一吨少一吨。而中国小麦、玉米、棉花等农作物种植面积很大，产量很高，而且农作物是可再生资源，相对于现在电厂频频“断煤”、不堪煤价攀升的尴尬局面，推广秸秆发电具有取之不尽的资源优势和低廉的成本优势。
生物质直接燃烧发电（简称生物质发电）是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电技术。据初步估算，在中国，仅农作物秸秆技术可开发量就有6亿吨，其中除部分用于农村炊事取暖等生活用能、满足养殖业、秸秆还田和造纸需要之外，中国每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨，折合标准煤5000万吨。照此计算，预计到2020年，全国每年秸秆废弃量将达2亿吨以上，折合标准煤1亿吨，相当于煤炭大省河南一年的产煤量。
为保障生物质发电原料供应，在强化传统农业生产的基础上，应大力开发森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等国土资源，充分挖掘生态系统的生物质生产潜力。重点加强高效光合转化作物、速生林木与特种能源植物的培育推广，大幅度扩大生物质资源的生产规模，逐步建立多样化的生物质资源生产基地。
大力发展生物质发电正当其时。中国“十一五”规划要求：建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展可再生能源，加快开发生物质能源，支持发展秸秆发电，建设一批秸秆和林木质电站，生物质发电装机达550万千瓦。中国可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式。其中生物质发电项目上网电价实行政府定价，电价标准由各省（自治区、直辖市）2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成[11]。作为《中华人民共和国可再生能源法》配套法规之一的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定，生物质发电项目补贴电价，在项目运行满15年后取消。自2010年起，每年新批准和核准建设的发电项目补贴电价比上年批准项目递减2%。发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，不享受补贴电价[11]。通过招标确定投资人的生物质发电项目，上网电价按中标确定的价格执行，但不得高于所在地区的标杆电价。
2010年，中国生物质能产量将达到22twh，生物质发电装机容量5.5Gw，占全国总发电量的0.78%；2020年，中国生物质能产量达到120twh，生物质发电装机容量30Gw，占全国总发电量的2.6%；2010年和2020年可再生能源发电占发电总量的比例仍然较小，分别为8.63%和11.86%[12]。国家发展与改革委员会计划到2020年底将可再生能源发电的比例提升到15%~16%。
据农业部提供的数据[13]，中国拥有充足的可发展能源作物，如农作物秸秆年产6亿吨、畜禽粪便年产21.5亿吨、农产品加工业如稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等副产品的年产量超过1亿吨、边际土地4.2亿公顷，同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。据中国科学院石元春院士估计，如果能利用现有农作物秸秆资源的一半，生物质产业的产值就可达近万亿元人民币。截止到2005年底，中国生物质发电量2Gw，距离2010年的5.5Gw和2020年的30Gw还有很大的发展空间。作为唯一可运输并储存的可再生能源，凭其优越的先天条件，中国生物质能发电产业具备广阔的发展空间，拥有巨大的投资价值。
3.3生物质固体燃料的发展模式
生物质固体成型燃料也是农业部今后的重点发展领域之一。农业部将重点示范推广农作物秸秆固体成型燃料，重点在东北、黄淮海和长江中下游粮食主产区进行试点示范建设和推广，发展颗粒、棒状和块状固体成型燃料，并同步开发推广配套炉具，为农户提供炊事燃料和取暖用能。
丰富、清洁、环保又可再生的生物质能源过去却没有得到重视，而被白白浪费掉。河南农业大学张百良教授分析指出，除去饲养牲畜、工业用和秸秆还田，中国每年还具有4亿吨制作成型燃料的资源可以生产1.5亿吨成型燃料，可替代1亿吨原煤，相当于4个平顶山煤矿的年产量[8]。以农作物秸秆为原料的生物质固体燃料产业规模虽然不是很大，但因目前开发程度低，发展空间仍巨大。
3.4生物质液体燃料的发展模式
3.4.1生物液体燃料生产大国的典型模式
生物液体燃料具有替代石油产品的巨大潜力，得到了各国的重视，主要包括燃料乙醇和生物柴油。国际油价的持续攀升，提高了生物液体燃料的经济性，在一些国家和地区已经具有了商业竞争力。目前，巴西燃料乙醇折合成油价约25美元／桶，低于原油价格。2005年，巴西和美国仍然是燃料乙醇的生产大国，分别以甘蔗和玉米为原料，掺混汽油，占其国内车用交通燃料的50%和3%，比2004年分别提高6%和1%。美国在2001~2005年，燃料乙醇产量已经翻了一番，2005年最新的能源法案中又提出，到2010年燃料乙醇产量再增加一倍的目标。欧盟确定了到2010年生物液体燃料在总燃料消耗的比例达到6%的目标[14]。
目前，生产生物液体燃料比较成功的典型模式有巴西模式和美国模式。
1）巴西甘蔗－乙醇模式
巴西是推动世界生物燃料业发展的先锋。它利用从甘蔗中提炼出的蔗糖生产乙醇，代替汽油作为机动车行驶的燃料。如今巴西乙醇和其他竞争燃料相比，价格上已具有竞争性。这也是当前生物燃料业发展最为成功的典范。巴西热带地区的光照使得那里非常适合种植甘蔗。现在，巴西已经是世界上最大的甘蔗种植国，每年甘蔗产量的一半用来生产白糖，另一半用来生产乙醇。
最近几年，由于过高的汽油价格和混合燃料轿车的推广，巴西燃料乙醇工业更是得到了长足的发展。混合燃料轿车能够以汽油和乙醇的混合物为燃料，自从2003年在巴西大众市场销售后，销量节节攀升，目前已经占据了巴西轿车市场的半壁江山。在混合燃料轿车需求的拉动下，巴西燃料乙醇的日产量从2001年的3000万升增加到2005年的4500万升，已能满足国内约40%的汽车能源需求[14]。
用蔗糖生产乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法。在未来4年中，巴西计划将新建40～50家大型乙醇加工厂。为了保证原料供应，甘蔗的种植面积也将不断扩大。
当前巴西生物燃料发展战略的成功，并不意味着巴西的蔗糖乙醇会成为世界生物燃料业未来的选择。因为即使只替代目前全球汽油产量的10%，也需要将巴西现有的甘蔗种植面积扩大40倍。巴西不可能“腾”出这么多土地用于种植甘蔗。另外，由于甘蔗的品种有强烈的地域性，巴西的技术路线在别的国家很难走得通。就连非洲、印度、印度尼西亚都无法照搬，更别说主要地处温带的中国了。
因此，巴西模式尽管取得了迄今最大的成功，但却不是未来世界生物燃料业发展的方向，更不适合地处温带、缺少耕地的中国。探索适合中国国情的生物液体燃料发展模式成为当务之急。
2）美国玉米－乙醇模式
美国是主要的燃料乙醇生产国之一，但与巴西不同，它用的不是甘蔗而是玉米。尽管有不少反对的声音，但美国燃料乙醇的日产量仍从1980年的100万升增加到现在的4000万升。目前，美国已投入生产的乙醇生产厂有97家，另外还有35家正在建设当中。这些工厂几乎都集中在玉米种植带。
玉米中用于生产乙醇的主要成分是淀粉，通过发酵它可以很容易地分解为乙醇。这正是用玉米生产乙醇的优势，但这也是人们反对的原因，因为淀粉是一种重要的粮食。2007年美国计划投入4200万吨玉米用于乙醇生产，按照全球平均食品消费水平，同等数量的玉米可以满足1.35亿人口一年的食品消耗[14]。
中国现在80%的乙醇的原料是谷类，由于原本过剩的谷物在2000年后产量快速减少，使得燃料乙醇的发展再次面临挑战[15]。玉米加工燃料乙醇业过快发展，一些地区甚至玉米主产区已在考虑进口玉米了。国家已经制定相关政策，对玉米加工燃料乙醇项目加以限制，强调发展燃料乙醇要以非粮原料为主，因为谷类供给安全问题对于拥有巨大人口的中国来说，始终应该放在首位。粮食安全始终是国家重大战略问题。中国粮食不能承受“能源化”之重。中国国情和美国、巴西不一样，其成功经验虽有可资借鉴之处，但不能照搬他们的模式。
生物液体燃料方面新技术的研发，在很大程度上取决于解决生物燃料生产的原料供应问题。目前生产液体燃料大多使用的是粮食类作物，如玉米、大豆、油菜籽、甘蔗等。但是从能源的投入、产出分析，利用粮食类作物生产液体燃料是不经济的。因此，利用木质纤维素制取燃料乙醇将是解决生物液体燃料的原料来源和降低成本的主要途径之一。
3.4.2中国生物质液体燃料的产业化发展途径
中国生物液体燃料的发展已初具规模。当前，中国以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程，年生产能力已达102万吨，生产成本也达到了消费群体初步接受的水平。在非粮食能源作物种植方面，中国已培育出“醇甜系列”杂交甜高粱品种，并建成了产业化示范基地，培育并引进多个亩产超过3吨的优良木薯品种，育成了一批能源甘蔗新品系和能糖兼用甘蔗品种。具备了利用菜籽油、棉籽油、木油、茶油和地沟油等原料年产10万吨生物柴油的生产能力[16]。
1）油菜籽－生物柴油模式
中国农科院油料作物研究所所长王汉中研究员呼吁：国家应大力推广“油菜生物柴油”。生物柴油相对于矿物柴油而言，是通过植物油脂脱甘油后再经过甲脂化而获得。发展油菜生物柴油具备三大优点：一是可再生；二是优良的环保特性：生物柴油中不含硫和芳香族烷烃，使得二氧化硫、硫化物等废气的排放量显著降低，可降解性还明显高于矿物柴油；三是可被现有的柴油机和柴油配送系统直接利用。因此，生物柴油在石油能源的替代战略中具有核心地位。
目前，发展生物柴油的瓶颈是原料。木本油料的规模有限，大豆、花生等草本油料作物与水稻、玉米等主要粮食作物争地，扩大面积的潜力不大。而作为生物柴油的理想原料，油菜具有其独特的优势。首先适应范围广，发展潜力大:长江、黄淮流域、西北、东北等广大地区都适宜于油菜生长；其次油菜的化学组成与柴油很相近:低芥酸菜油的脂肪酸碳链组成与柴油很相近，是生物柴油的理想原料；第三，可较好地协调中国粮食安全与能源安全的矛盾：长江流域和黄淮地区的油菜为冬油菜，充分利用了耕地的冬闲季节，不与主要粮食作物争地。
根据欧洲油菜发展的经验和油料科技进步的情况，王汉中预计，只要政策、科技、投入均能到位，经过15年的努力，到2020年，中国油菜种植面积可达到4亿亩，平均亩产达到200千克，含油量达到50%左右。届时，中国每年可依靠“能源油菜”生产6000万吨的生物柴油(其中4000万吨来源于菜油，2000万吨来源于油菜秸秆的加工转化)，相当于建造3个永不枯竭的“绿色大庆油田”[17]。
2）纤维素－乙醇模式
在整个生物燃料领域，当前最吸引投资者的并不是用蔗糖、玉米生产乙醇，或是从油菜籽中提炼生物柴油，而是用纤维素制造乙醇。所有植物的木质部分--通俗地说，就是“骨架”--都是由纤维素构成的，它们不像淀粉那样容易被分解，但大部分植物“捕获”的太阳能大多储存在纤维素中。如果能把自然界丰富且不能食用的“废物”纤维素转化为乙醇，那么将为世界生物燃料业的发展找到一条可行的道路。
虽然因技术上的限制，目前还没有一家纤维素乙醇制造厂的产量达到商业规模，但很多大的能源公司都在竞相改进将纤维素转化为乙醇的技术。最大的技术障碍是预处理环节(将纤维素转化为通过发酵能够分解的成分)的费用过于昂贵。但是，要想用纤维素生产乙醇，预处理环节无法回避。技术上的不确定性，迫使制造乙醇的大部分投资仍集中在传统的工艺--通过玉米、蔗糖生产乙醇，但这些办法无法从根本上解决当前的能源危机。为了保证能源安全，美国总统布什说，美国政府计划在6年内把纤维素乙醇发展成一种有竞争力的生物燃料。
因为发展能源不可能走牺牲粮食的道路。尽管现在技术上还存在障碍，但大部分人仍相信，利用纤维素生产燃料乙醇代表了未来生物燃料发展的方向。中国生物质液体燃料的未来也同样寄希望于用纤维素生产燃料乙醇。一旦技术取得突破，纤维素乙醇产业化发展空间巨大，产值难以估量。但是，各国的国情与能源结构不同，不能寄希望于某个方面来解决，因为任何国家都不可能单靠技术引进发展本国的生物燃料产业。因此，需要因地制宜，多能互补。
3）能源作物－生物液体燃料模式
石元春院士表示，在能源结构的历史转型中，中国发展生物质能源有很强的现实性和可行性。目前，中国对石油的进口依存度为近40%；So2和Co2的排放量也分居世界第一和第二位。中国发展生物质能源不仅原料丰富，而且还有自行培养的甜高粱、麻疯树等优良能源植物；燃料乙醇、生物柴油等主产品工业转化技术基本成熟且有较大的改进空间，成本降幅一般在25%~45%，且目前在新疆、山东、四川等地已取得进展[4]。
发展能源作物不会威胁粮食安全与环保。曾有专家提出能源安全和粮食安全存在矛盾。解决这个问题需要充分认识到粮食安全和能源安全有统一性，发展能源农业将是促进农民增收、调动农民种粮积极性的有效措施。粮食作物和能源作物有很好的互补性。首先，能源作物大都是高产作物，既能满足粮食安全的需求，又是很好的能源作物。其次，能源农业开发的领域很广，可以做到不与或少与粮食争地。能源农业开发的领域，大多是利用农业生产中的废弃物，如利用畜禽场粪便、农产品加工企业的废水与废物开发能源，既能增加农民收入，又能为粮食生产提供优质肥料，是生产清洁能源、促进粮食生产、保证粮食安全和能源安全的双赢举措。
除粮食外，中国其他可用于生物质能生产的植物和原料还有很多，如甘蔗、甜菜、薯类等。广西科学院院长黄日波说，仅广西的甘蔗资源和木薯资源分别具备年产830万吨和1300万吨生物乙醇的生产潜力，加起来超过2000万吨[15]。
科技部中国生物技术发展中心有关专家指出，根据能源作物生产条件以及不同作物的用途和社会需求，估计中国未来可以种植甜高粱的宜农荒地资源约有1300万公顷，种植木薯的土地资源约有500万公顷，种植甘蔗的土地资源约有1500万公顷[15]。如果其中20%~30%的宜农荒地可以用来种植上述能源作物，充分利用中国现有土地与技术，生产的生物质可转化5000万吨乙醇，前景十分可观。
据农业部科教司透露，为稳步推动中国生物质能源的发展，并为决策和进一步开发利用土地资源提供可靠的数据，该司决定按照“不与人争粮，不与粮争地”的原则，开展对适宜种植生物质液体燃料专用能源作物的边际土地资源进行调查与评价工作，以摸清适宜种植能源作物边际土地资源总量及分布情况[18]。
以能源作物为原料的生物液体燃料模式发展潜力巨大，将是未来生物质能源发展的方向之一。
4)林木生物质－生物柴油发展模式
利用中国丰富的林木生物质资源生产生物柴油，将薪炭林转变为能源林，实现以林木生物质能源对油汽的替代或部分替代，探索兼顾能源建设和生态环境建设的新模式，实现可再生能源与环境的可持续发展。开发林业生物质能产业是林业的一个很有潜力的新产业链，既是机会，也是创新，不仅具有巨大潜力和发展空间，更是林业发展新的战略增长点。
“森林具有可再生资源的属性。林业是天然的循环经济。生物质能技术是林业发展的新契机。”专家研究指出，中国生物质资源比较丰富，据初步估计，中国仅现有的农林废弃物实物量为15亿吨，约合7.4亿吨标准煤，可开发量约为4.6亿吨标准煤[19]。专家预测2020年实物量和可开发量将分别达到11.65亿吨和8.3亿吨标准煤。中国现有木本油料林总面积超过600多万公顷，主要油料树种果实年产量在200多万吨以上，其中，不少是转化生物柴油的原料，像麻疯树、黄连木等树种果实是开发生物柴油的上等原料。
中国现有300多万公顷薪炭林，每年约可获得近1亿吨高燃烧值的生物量；中国北方有大面积的灌木林亟待利用，估计每年可采集木质燃料资源1亿吨左右；全国用材林已形成大约5700多万公顷的中幼龄林，如正常抚育间伐，可提供1亿多吨的生物质能源原料；同时，林区木材采伐、加工剩余物、城市街道绿化修枝还能提供可观的生物质能源原料[19]。
中国发展林业生物质能源前景十分广阔。中国林业可用来发展生物质能源的树种多样，可作为能源利用的现有资源数量可观。在已查明的油料植物中，种子含油量40%以上的植物有150多种，能够规模化培育利用的乔灌木树种有10多种。目前，作为生物柴油开发利用较为成熟的有小桐子、黄连木、光皮树、文冠果、油桐和乌桕等树种。初步统计，这些油料树种现有相对成片分布面积超过135万公顷，年果实产量在100万吨以上，如能全部加工利用，可获得40余万吨生物柴油[19]。
目前全国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地，如果利用其中的20%的土地来种植能源植物，每年产生的生物质量可达2亿吨，相当于1亿吨标准煤；中国还有近1亿公顷的盐碱地、沙地、矿山、油田复垦地，这些不适宜农业生产的土地，经过开发和改良，大都可以变成发展林木生物质能源的绿色“大油田”、“大煤矿”，补充中国未来经济发展对能源的需要[18]。国家林业局副局长祝列克介绍，“十一五”期间，中国主要开展林业生物质能源示范建设，到2010年，实现提供年产20万吨~30万吨生物柴油原料和装机容量为100万千瓦发电的年耗木质原料。到2020年，可发展专用能源林1300多万公顷，专用能源林可提供年产近600万吨生物柴油原料和装机容量为1200万千瓦发电年耗木质原料，两项产能量可占国家生物质能源发展目标30%以上，加上利用林业生产剩余物，林业生物质能源占到国家生物质能源发展目标的50%以上[19]。
可见，林木生物质能源的发展将逐步成为中国生物质能源的主导产业，发展空间巨大，前景广阔。
4 结 语
国家已出台的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》及相关产业政策，明确提出“因地制宜，非粮为主”的发展原则，发展替代能源坚持“不与人争粮，不与粮争地”，要更加依靠非粮食原料。从大方向来看，用非粮原料能源替代化石能源是长远方向，例如薯类和纤维质以及一些植物果实来替代。为避免粮食“能源化”问题[20]，必须开发替代粮食的能源原料资源。开发替代粮食资源，如以农作物秸秆和林木为代表的各类木质纤维类生物质，及其相应的生物柴油和燃料乙醇生产技术，被专家们认为是未来解决生物质液体燃料原料成本高、原料有限的根本出路。
生物质能源将成为未来能源重要组成部分，到2015年，全球总能耗将有40%来自生物质能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化发展实现。
有关专家也对生物质能源的发展寄予了厚望，认为中国完全有条件进行生物能源和生物材料规模工业化、产业化，可以在2020年形成产值规模达万亿元。
虽然生物质能源发展潜力巨大、前景广阔，并正在逐步打破中国传统的能源格局，但是生物质能的产业化发展过程也并非一帆风顺，因为生物质原料极其分散，采集成本、运输成本和生产成本很高，成为生物质燃料乙醇业的致命伤，若不能妥善解决将可能成为生物质能产业发展的瓶颈。
生物质能的资源量丰富并且是环境友好型能源，从资源潜力、生产成本以及可能发挥的作用分析，包括生物燃油产业化在内的生物质能产业化开发技术将成为中国能源可持续发展的新动力，成为维护中国能源安全的重要发展方向。在集约化养殖场和养殖小区建设大中型沼气工程也将成为中国利用生物能源发电的新趋势。从环保、能源安全和资源潜力综合考虑，在中国推进包括以沼气、秸秆、林产业剩余物、海洋生物、工业废弃物为原料的生物质能产业化的前景将十分广阔。
[参考文献]：
[1]中华人民共和国可再生能源法.china.org.cn/chinese/law/798072.htm.
[2]生物质能发展重点确定沼气固体成型燃料能源作物[eB/oL].(2007-01-26)[2007-03-18].（来源：人民日报）。
[3]生物质能的概况.(2006-11-22)[2007-04-02].
[4]潘希.生物质能欲开辟中国农业“第三战场”。科学时报，2005-04-30.
[5]佚名。我国确定农村生物质能发展战略目标[eB/oL].(2006-10-13)[2007-03-18].来源:新华网.
[6]生物质能发展重点确定沼气固体成型燃料能源作物[eB/oL].(2007-01-26)[2007-03-18].（来源：人民日报）。
[7]师晓京.农业部正制定《农业生物质能产业发展规划》，今后重点发展沼气、固体成型燃料和能源作物[n].农民日报，2007-01-26.
[8]王琼杰.日生物质能源能挑起我国未来能源的“大梁”吗？中国矿业报，2007-03-06.
[9]世界可再生能源发展现状及未来发展趋势分析.[eB/oL]
[10]谭利伟，简保权.生物质能源的开发利用[J].农业工程技术.新能源产业，2007，总291期，第3期：18-27.
[11]《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》[S].[2007-04-03].
[12]HuXuehao.theDevelopmentprospectsofRenewableenergyandDistributedGenerationinpowerSystemandtheRequirementforenergyStoragetechnology[R/oL].2006internationalConferencesonpowerSystemtechnology，Chongqing，China，october22-24，2006.
[13]中国科学技术信息研究所.农业生物质资源-待开发的金矿。2006[2007-04-2].
[14]蔡如鹏.生物燃料走在路上[J]中国新闻周刊，2006，第48期，第66页.
[15]王一娟徐时芬.专家为中国生物能源发展献策--开发替代粮食原料，破解燃料乙醇困局[J].经济参考报，2005-09-30.
[16]农村生物质能利用大有可为[eB/oL].(2007-02-25)[2007-04-04].
[17]胡其峰.专家呼吁大力推广“油菜生物柴油”[n/oL].光明日报，2005-08-02.
[18]师晓京.农业部开展适宜种植能源作物边际土地资源调查[n/oL].农民日报，2007-03-21.
生物燃料的未来篇5
木质层板吊顶的综合燃烧特性
1.未作任何防火保护处理的木质层板吊顶遇火时，吊顶很快燃烧，并迅速扩展引起轰燃，其热释放速率峰值最高，但燃烧产生的烟气浓度却比较小。
2.木龙骨表面及层板下表面单面涂刷防火涂料的木质层板吊顶遇火时，在高温的作用下，由于变形引起吊顶与墙面以及板与板之间的缝隙变大，火焰及高温烟气从缝隙中进入吊顶的内层并从背面开始传播，使得防火涂层失去了应有的保护作用。燃烧试验初期，吊顶表面防火涂层中残留的有机溶剂受热很快挥发燃烧，也增加了一定热释放量。试验结束时，龙骨基本保持完好，层板全被烧掉，燃烧过程中，烟气浓度较高。
3.木龙骨及双面涂刷水基型阻燃处理剂的木质层板吊顶遇火时，热释放速率峰值较小，燃烧速度比较慢，也比较平稳，试验过程中，发烟量较小，试验结束时，龙骨基本保持完好，但层板大部份被烧掉。
4.采用加压浸渍处理的难燃胶合板木质层板吊顶遇火时，热释放速率峰值最小，燃烧速度也比较慢，试验过程中，发烟量很小。试验结束时，龙骨基本保持完全好，除靠近火源的层板被烧掉外，离火源较远的部位层板仍保持完好。
室内软包的综合燃烧特性分析
经过调查分析，根据国内使用的软包材料的特点，确定了以下四个有代表性的试验方案：①采用普通聚氨酯泡沫塑料和普通装饰织物作为软包装饰材料；②采用阻燃聚氨酯泡沫塑料和阻燃装饰织物作为软包装饰材料；③采用阻燃聚氨酯泡沫塑料、隔火衬布和阻燃装饰织物作为软包装饰材料；④采用阻燃装饰织物作为软包装饰材料。试验结果表明：
1.采用普通聚氨酯泡沫塑料和普通装饰织物的软包，着火后能在极短的时间内达到最大释放速率，并发生轰燃，燃烧过程中烟浓度很高，整个软包可在两分钟左右全部烧光。
2.采用阻燃聚氨酯泡沫塑料、隔火衬布和阻燃装饰织物作为软包，若着火后放热速度明显减慢，在较长的时间（约10min）后才达到最大热释放速率，其最大热释放速率特征峰值也比较小，但其放热的过程较长。燃烧过程中在较长的时间内保持较高的烟浓度，未发生轰燃现象。
3.采用阻燃吸音材料和阻燃装饰织物作为软包，着火后在较短的时间内达到最大热释放速率，但其最大热释放速率特征峰值较小，未发生轰燃。
以上结果不难看出，采用未经任何防火阻燃处理的聚氨酯泡沫塑料和装饰织物作为软包装饰材料，一旦失火，将会在极短的时间内发生轰燃，并伴有很高的烟浓度，其有毒气体Co的浓度也较高，因此其火灾危险性很大。采用阻燃聚氨酯泡沫塑料、隔火衬布和阻燃装饰织物作为软包装饰材料，由于隔火衬布受火后形成隔热保护层，阻止氧气进入并具有一定的隔热作用，因此燃烧速度明显减缓，防止了轰燃的发生。
窗帘的综合燃烧特性分析
未经防火阻燃处理的窗帘幕布大多属于易燃性材料，在实际火灾中，窗帘幕布往往容易着火而且火焰传播速度很快，使火焰从一个部位传播到其它部位，大大地加速了火势的发展。为了控制火灾的发生并减缓火势的发展速度，国内对窗帘幕布类织物的阻燃进行了很多研究，有些研究成果已在实际工程中应用，但不同窗帘幕布材料在发生火灾时对火灾的控制有多大，阻燃织物及阻燃处理技术对控制火灾的发生和发展是否有效，尚存在很多疑问。为了准确了解并掌握相关的情况，采用墙角火灾试验方法对窗帘幕布的综合燃烧特性进行了研究。经过调查分析，根据国内使用的窗帘幕布材料的特点，确定了以下四个有代表性的试验方案：①普通化纤窗帘的综合燃烧特性②阻燃化纤窗帘的综合燃烧特性③普通百页窗帘的综合燃烧特性④阻燃百页窗帘的综合燃烧特性。
从试验结果分析可以看出，无论是普通化纤窗帘还是普通聚丙烯百页窗帘，遇火时均能很快地燃烧。虽然其本身的热释放量不大，且发烟量也很小，但它们的火焰传播速度很快，在极短的时间内即可把火焰从起火地点传到其它部位，将可能引起其它可燃物燃烧，因而具有较大的火灾危险性。而经过阻燃处理的化纤窗帘和聚丙烯百页窗帘，遇火时均表现出优良的防火阻燃性能，不仅能有效地阻止火焰的传播和火灾的扩展，同时产生的烟气浓度也很小。因此，对窗帘幕布类材料实施防火阻燃处理，其防火效果是十分明显的。
网管的燃烧特性分析
试验结果表明：铝箔复合阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料保温风管与阻燃橡塑泡沫塑料保温风管相比，燃烧的速度相对较慢，热释放速率峰值相对较小，达到最大热释放速率的时间也比较长，毒性烟气的浓度也相对较低。分析其原因之一是阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料所有外露表面均与铝箔紧密复合，使得聚氨酯泡沫塑料与空气中的氧气不易接触，从而延缓了聚氨酯泡沫塑料的燃烧速度，原因之二可能是该风管采用了阻燃性能更好的硬质聚氨酯泡沫材料，或许两种可能性兼而有之。但该风管材料燃烧产生的烟浓度很大，持续的时间也比较长，同时试验过程中还会发生垮塌，具有很高温度的风管垮塌后极有可能引燃其它可燃材料。因此，这两种风管在火灾中的危险性各有其特点，应根据具体的使用场所来确定应当使用哪一种产品。
结束语
生物燃料的未来篇6
美国推动生物燃料发展
美国是世界上第二大可再生燃料生产国，从20世纪80年代开始研发，到2004年产量已达129亿升。2005年通过的新的能源法案，将重点放在发展可再生燃料，规定2012年美国可再生燃料的使用量将达到284亿升，相当于目前的两倍。
美国总统奥巴马日前宣布，在未来3年里，美国农业部、能源部和海军将投资5.1亿美元，与私营部门开展合作，生产用于军事和商业运输的航空与海洋生物燃料。
奥巴马今年3月提出了“安全能源未来蓝图”，促进先进生物燃料的使用已成为美国政府能源安全议程的重要组成部分。奥巴马表示，生物燃料在降低美国对进口石油的依赖以及创造就业方面具有重要作用。支持其发展不仅是政府的责任，也需要私营部门的大力参与。美国农业部、能源部和海军的投资额为5.1亿美元，再加上私营部门负担的成本，该计划总投资将超过10亿美元。
据报道，美国每年花费3000亿美元用于进口外国石油。大力发展美国国内的能源生产，不仅可减少石油进口，也能源改善美国的能源和国家安全。为推动基于生物燃料的航空发动机和柴油机燃料的生产，农业部、能源部和海军已经制定计划，共同建设或改造生物燃料工厂以及精炼厂。
美国海军部长雷·马布斯认为，商业性国内生物燃料市场对于美国长期国家安全意义重大。新计划不仅有利于国家安全，也将推动生物燃料市场的发展，最终降低生物燃料的成本。美国农业部长汤姆·威尔萨克表示，建立全美生物燃料行业，不仅能够创造就业，也将为美国农村社区带来经济机遇，更为重要的是，各地生产的生物燃料就近消费，能够降低运输成本，促进能源安全。
美国环保局最新统计数据显示，今年6月份，全美生物柴油月度产量再创新高，达到8100万加仑，这标志着美国今年上半年的生物柴油产量超过了2010年的总和。尽管经济低迷，今年生物柴油的产量仍将达到8亿加仑，超过去年的两倍。去年，美国国会宣布终止生物柴油税收优惠措施，该年的生物燃料产量为3.15亿加仑。（1美制加仑约合3.79升）
美国生物柴油委员会称，今年重新焕发活力的生物柴油产业将创造3.1万个就业机会，收入达17亿美元。
荷兰克服“与粮争地”
2011年6月29日，随着荷兰皇家航空公司一架搭乘171名乘客的飞机飞上蓝天，其成为全球首家使用生物燃料商业飞行的航空公司。
荷兰航空的生物燃油原料是“地沟油”，而波音牵头的项目则是以“桐子油”为原料，将来微藻和盐土植物都将能加入转化行列。业内专家分析，这一轮技术最大的优点就是越过了“与粮争地”的难题，为技术推广扫清障碍。
传统的生物燃料因为大多以玉米和土豆等作为原料，犯下了“与粮争地”的忌讳而备受争议。这一次荷兰航空成功突破了这一难题，此次荷航飞往巴黎的航班采用的燃料是以“地沟油”为原材料，是做到了变废为宝。
“我们觉得，烧菜剩下的油是可持续的原料，但现在循环使用率还很低。”荷兰皇家航空旗下的SkynRG公司是生物燃料的提供方，在该公司经理德克·克罗内梅杰眼中“地沟油”真是一种宝贝。
依托于荷兰较为规范的垃圾回收系统，一般剩余的厨后菜油会采集起来循环使用，作为家畜饲料添加，或进行分解，或制成生物燃料。“可是家庭的厨后菜油却一般倒入垃圾桶或冲入厕所，从来没有回收利用过。这就成了我们的原料。”德克·克罗内梅杰说。
这两种航油也都充分考虑到航空公司的适应性。荷兰航空表示，荷航使用的生物燃料和传统的燃油具有相同的技术参数，无需对飞机引擎和基础设施做任何改动。波音方面也表示：“甚至可以与现在的普通航空燃油互换使用，这次用普通燃油，下次加生物燃油，都不会有
问题。”
荷兰皇家航空公司表示，从今年9月份起，他们将在阿姆斯特丹往返巴黎的航线中，采用含量高达50%的生物燃料，涉及班次将达200个。
全球飞机制造商巨头波音公司和零部件制造商霍尼韦尔公司，在上周举行的巴黎航展上，均展示了本公司使用新型生物燃料的飞机。飞行员和乘客对搭乘体验均表示，与普通燃料相比，坐在新燃料飞机中并无他感。霍尼韦尔公司副总裁吉姆说：“飞行员告诉我们在具体操作中，除了比平时更省油外，新燃料与普通燃料相比并没有太大区别。”
前段时间，欧盟委员会还制定了一个关于生物燃料产值的目标。预计到2020年欧盟每年用于航空飞行的生物燃料产值将达200万吨。
但是生物燃料是否真的可以降低二氧化碳排放仍然受到很多科研机构的质疑。一个来自欧洲环境政策研究所的报告指出，与化石燃料相比，生物燃料将会带来167%的二氧化碳气体排放。
荷兰航空公司对此则表示，他们将采用回收的烹饪用植物油为原料的新型生物燃料。据介绍，因为不用重新生产作物，就免去了生产过程中的碳排放，加上这又是本地取油，所以交通方面产生的碳排放也很少，这些都使得“地沟油”燃料，相比传统的化石燃料减排60%?80%，今后还可以增加到90%。
巴西打造生物能源王国
生物燃料的未来篇7
关键词新能源汽车；锂离子电池；燃料电池；生物燃料
中图分类号F4文献标识码a文章编号1674-6708（2016）172-0194-02
当下，我国汽车保有量增长快速，一方面导致对石油的需求量大幅增长，自上世纪以来我国石油进口依存度迅速上升，1993年尚处于原油净出口国，1995年石油进口依存度则变为5.3%，2007年达到49%[1]，2015年我国石油进口量超越美国，达到740万桶/日，成为世界上最大的石油进口国[2]。另一方面汽车在生产和使用的过程中加重了环境污染，危及了人类的日常生活。2013年我国只有约1%的城市空气质量符合世界卫生组织的标准，2014年国家减灾办、民政部于正式将雾霾天气列为自然灾情，2015年我国东北部、华北中南部、黄淮及陕西北部等地陆续出现重度污染天气。因此迫于资源、环境的双重压力，开发节能环保的新能源汽车已成为我国汽车产业的必然选择。按照动力提供方式的不同，新能源汽车主要可分为充电式电动汽车、燃料电池汽车、燃气汽车、生物燃料汽车等类别分述如下。
1新能源汽车的分类
1.1充电式电动汽车
充电式电动汽车以蓄电池为动力源，通过电机驱动，提供动力。这种汽车具有结构简单、噪声小、排放少、能量转换效率高、适用范围广等等优点。但其缺点也较多，比如过分依赖充电设施，充电时间长，续驶里程短，电池寿命短、制造成本较高等，因而在商业化的过程中困难重重。目前，研制经济的、持久的、高效的电池是充电式电动汽车发展的关键性问题，经过20多年的研究发展，目前已开发出多种适用性较强的蓄电池，如早期的铅酸电池、在混动汽车中采用的镍氢电池以及在当前及以后有着极大发展空间的锂离子电池等等。锂的原子序数为3，是最轻的碱金属元素，其化学特性十分活泼，易形成电荷密度很大的氦型离子结构。锂离子电池的储能能力是在电动自行车上广为应用的铅酸电池的3倍，其在地壳中的蕴藏量第27位，可利用资源较丰富，因此有很大的发展前景。
以目前应用最为广泛的磷酸铁锂电池为例，锂离子电池的工作原理如下：整个电池以含锂的磷酸铁锂作为正极材料，负极为碳素材料（常用石墨）。两极之间为聚合物隔膜，一方面可分隔正负极，另一方面也是锂离子在正负极往返的通道所在。当对电池充电时，正极发生脱嵌，形成的锂离子在电解液的帮助下，通过隔膜，进入负极碳层的微孔中，同时正极产生的电子也会通过外电路向负极迁移。放电时，锂离子从负极碳层中脱嵌，又嵌回正极。
目前，欧洲、美国、日本等主要发达国家均斥巨资进行锂电池技术的研发，在中国由于国家新能源产业政策的推动锂离子电池制造业也得到了篷勃发展，各种锂离子电池技术不断涌现，生产商业化电动汽车用锂离子电池的企业更是达到300家之多，但是锂离子电池的核心材料比如正负极材料、电池隔膜以及电解液却“技不如人”，过度依赖进口，因而生产成本难以下降，目前其价格3倍于铅酸电池，因此，产品难以规模化生产。近几年来，我国锂离子电池核心技术取得巨大突破，所有关键性材料均初步实现了自动生产，生产成本降幅较大，不少产品价格仅为刚面市的1/3左右，这与铅酸电池相比，已形成明显的性价比优势。锂离子电池成本的下降，使得充电式电动汽车的商业化规模化生产不再是一句空话。
1.2燃料电池汽车
在诸多的新能源汽车中，燃料电池汽车目前被公认为是21世纪最核心的技术之一，可以说它对汽车工业发展的重要性，不亚于微处理器之于计算机业。燃料电池汽车直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，不受卡诺循环的限制，能量利用率高达45%～70%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%；燃料电池汽车最终排放物为H2o，几乎不排放氮氧化物和硫化物，Co2排放量远低于汽油的排放量（约其1/6）。
整车的核心部件燃料电池并不需要充放电的操作，在一定程度上它很类似于汽油汽车，直接将燃料（常用H2、甲醇等等小分子燃料）注入贮存箱，即可获得动力。根据所用电解质类型的不同分为五个大类，分别为熔融碳酸盐燃料电池、聚合物电解质燃料电池、碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。目前在汽车工业中应用的多为聚合物电解质燃料电池，它以荷电的薄膜状高分子聚合物作为电解质，以离子交换的形式选择性地传导离子（H+，oH-），达到导电的目的[3]。工作时与直流电源相当，阳极作为电池负极，燃料在阳极发生氧化反应；阴极作为电池正极，氧化剂在阴极发生还原反应；反应生成的离子通过隔膜在电池内迁移，而电子则通过外电路对外做功输出电能，整个体系形成回路。
燃料电池但其在商业化的过程中仍存在着一些困难与瓶颈急需解决，比如由于采用贵金属催化剂铂及造价高昂的全氟磺酸膜，因此生产成本极高；再如由于工作环境多为酸碱性较强的溶液，对部分元件具有一定的腐蚀性，因而耐久性较差。目前随着非铂催化剂及无氟耐久性膜材料研发的成功，生产成本呈下降趋势，燃料电池汽车的市场普及率逐年上升。虽然以家用小汽车的形式进入普通家庭尚有一段时间，但燃料电池大巴已经完全可以产业化。目前，国外生产一辆燃料电池大巴造价约在400万元左右，若引入其核心部件及技术，采用国内人工生产，采用国内辅件及包装，可将其成本降至100万元左右，这一价格已与传统大巴接近，如果我国能抢占先机，与行业内先进的外企紧密合作，加快研发核心技术，假以时日，燃料电池大巴完全可能成为我国经济绿色增长的支柱产业。
1.3燃气汽车
燃气汽车是以液化石油气、压缩天然气及氢气为燃料的气体燃料汽车。目前市场供应以天然气为主要燃料。与常规燃油汽车相比，燃气汽车的排放污染很小，铅，Co排放量减少90%左右，碳氢化合物排放减少60%以上，氮氧化合物排放减少35%以上，且尾气中无硫化物和铅，因此它是一种较为实用的低排放汽车。此外这种汽车能大幅度降低使用成本，一方面由于目前天然气的价格低于汽油及柴油，营运过程中能使燃料费用下降50%左右；另一方面由于发动机采用天然气做功，运行平稳、无积碳，发动机寿命长、也无需频繁更换火花塞及机油，维修费用亦可下降50%以上。但它也有不少缺点，比如由于存有大量高压系统使用的零部件，安全系数及密封性要求高；天然气汽车动力性比常规燃油下降约5%～15%；受到能源不可再生的约束限制；燃气缸占地面积大等。
天然气汽车工作时，高压天然气经过减压调节器减压后送到混合器中，与净化后的空气混合后，利用传感器、动力阀和计算机调节混合气的空燃比，以使燃烧更加充分，再经化油器通道进入发动机气缸燃烧做功。我国于1988年正式推行燃气汽车，多采用气/油混动改装的形式，并于同年建造了第一座加气站。发展迄今，我国已经加气站近千座，改造汽车数十万辆。中国从对燃气汽车的推广力度仍逐年上升，各大城市均有部署，可见目前以气代油，是最切实可行的一条新能源汽车之路。
1.4生物燃料汽车
生物燃料汽车的创新之处在于从农林产品、工业废弃物和生活垃圾中提取燃料，比如从玉米出发制备的汽车用乙醇燃料，利用回收食用油为源料获得的生物柴油等等。生物燃料与传统的石油燃料不同，它是一种可再生能源。近年来，生物燃料汽车得到了迅速发展，美国认为生物燃替代汽油切实可行并将其列为国家重点发展项目，目前使用生物柴油燃料的汽车己经累计运行1600万km；欧盟于2005年也推行法规，要求成员国2010年生物柴油消费量从占交通运输油料总消费量的2%提高到5.75%，2020年进一步提高到占20%。生物燃料汽车降低了对石油的需求，且其运行中的排放污染也大大降低，以常规燃油汽车相关数据为分母，生物燃料汽车尾气中有毒物含量仅为10%，颗粒物约20%以下，Co和Co2排放量仅为10%，硫化物和铅含量为0，同时，燃料燃烧较为彻底，对发动机的维护保养要求低[4]。
尽管生物燃料有较多的优点，但其发展遇到难以克服的瓶颈。第一，产能有限。在生物燃料汽车推行力度最大的美国，据有关资料显示，即便将所有玉米和大豆都拿来制造生物燃料，也仅能满足国家柴油需求量的6%和汽油需求量的12%。而玉米和大豆首先是粮食产品，只能将其少量产品用于生产生物燃料。在我国，若能将农业副产品秸杆加以利用，则将对生物燃料汽车的推广有很大的促进。第二，耗水量太大。生物燃料主要来源于农业，每年农业消耗掉的水资源高达70%，若将其产品大量用于制造燃料，往往是得不偿失的。而我国是人均水资源拥有量位于世界后列，用大量的水换回少量燃料，只能说看上去很美，实际操作性较低。第三，存在与粮争地的问题，生物燃料的推广已经造成美国和墨西哥玉米价格上涨，并可能导致发展中国家粮食短缺，因此有业内人士指出使用粮食生产生物燃料是“反人类的罪行”。
2结论
当下，我国新能源汽车产业迎来了篷勃发展的大好机遇。但由于多数新能源汽车造价过高，许多关键技术还未完全攻克，而且配套基建设施远不足以支撑行业的发展，这些因素严重阻碣了新能源汽车行业的良性发展。从我国新能源汽车近几年发展的态势来看，目前还难以实现大规模的量产。从价格方面来看，新能源汽车的造价普遍高于传统汽车，如果国家不提高购车补助，很难提高民众对新能源汽车的购买热情。从技术角度来看，我国的电池、燃料等相关技术的研发才刚刚起步，远远落后欧美等发达国家。从配套设施角度来看，我国目前的配套设施基本处于空白状态，比如很多城市未建设电动车充电站，如果不能及时充电，电动车无法前行，这给使用带来不便。虽然在当今中国新能源汽车的推广困难重重，但从国家对汽车工业的发展部署来看，发展新能源汽车己经被确定为汽车工业未来的发展方向。因此，我国汽车企业和相关科研机构必须抓住机遇，在提高自身实力的同时，推动我国新能源汽车产业的迅速发展。
参考文献
[1]国务院发展研究中心产业经济研究部，等.中国汽车产业发展报告（2009）[m].北京：社会科学文献出版社，2009.
[2]中国石油新闻中心.“中国成为最大石油进口国”意味着什么[eB/oL].[2015-05-19（7）：59].http：//pc./system/2015/05/19/001542111.shtml.
生物燃料的未来篇8
2006年5月份，一列特殊的火车在瑞典开始正式运营。该火车共有10节车厢，最高速度可达每小时130公里――这是世界上第一列使用生物燃料的火车，使用的燃料是由屠宰场里扔掉的牛油、内脏等经过高温发酵而产生的沼气。据报道，瑞典打算用10年的时间，对所有办公用车、公共汽车、旅游车和校车进行改造，最终使它们能够使用生物燃料。
生物燃料是指从植物，特别是农作物中提取适用于汽油或柴油发动机的燃料，包括燃料乙醇、生物柴油、生物气体、生物甲醇、生物二甲醚等，目前以燃料乙醇和生物柴油最为常见。国际市场原油价格持续处于高位，由于生物燃料能有效替代汽油和柴油，并且更具环保优势，所以近年来，生物燃料成为世界范围内可再生能源研究的热点。
在生物燃料的规模化生产方面，巴西、美国、德国和中国处于世界领先位置。2005年全世界燃料乙醇的总产量约为3000万吨，其中巴西和美国的产量都为1200万吨。我国每年生产燃料乙醇102万吨，可以混配超过1020万吨生物乙醇汽油，乙醇汽油的消费量已占全国汽油消费量的20％，成为世界上第三大生物燃料乙醇生产国。
在生物柴油方面，2005年世界生物柴油总产量约220万吨，其中德国约为150万吨。据《南德意志报》报道，2006年，德国生物柴油销售量已经超过300万吨，占德国汽车柴油总消费量的10％。
短命的第一代生物燃料
美国的乙醇燃料已占运输用燃料的3％。2006年美国国会通过的《能源政策法》规定，到2010年，汽油中必须掺入的生物燃料应是目前的3倍。欧盟在2006年春天公布的《欧盟生物燃料实施计划》称，到2030年欧洲将有27%至48%的汽车使用生物燃油，这将大大减轻欧盟各成员国对于石油能源的依赖。日本的一项环保计划透露，日本要在4年内让国内40%的汽车改用生物燃料。
中国也在积极推广生物燃料，特别是燃料乙醇。除2004年2月已批准的黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省以外，湖北、山东、河北、江苏等也将进行乙醇汽油使用试点。东北三省已经实现了全境全面封闭推广使用车用乙醇汽油。国家发改委报告称，2005年我国生物乙醇汽油的消费量已占全国汽油消费量的20％。同时，国家有关部门正在研究制定推进生物柴油产业发展的规划以及相应的激励政策，提出了“到2020生物柴油生产能力达到200万吨”的产业发展目标。
国内生产燃料乙醇，主要原料是陈化粮。中国发展生物燃料的初衷，除了能源替代之外，还有消化陈化粮、提升粮食价格、提高农民收入方面的考虑。目前全球各地生产生物燃料，也是大多以粮食作物为原料，如玉米、大豆、油菜子、甘蔗等。
使用粮食作物作为生产原料的生物燃料被称为第一代生物燃料。尽管第一代生物燃料到现在为止也只不过经历了区区几年的发展，并且只是在很少的几个国家实现了规模化生产，但是它的局限性很快就显示出来。目前世界各国都在着力研发第二代生物燃料。
第一代生物燃料的最大缺点是占用耕地太多以及威胁粮食供应。纽约理工大学教授詹姆斯・乔丹和詹姆斯・鲍威尔前不久在《华盛顿邮报》上撰文指出：生物燃料不是满足我们对交通燃料需求的一个长期而实用的解决方案、即便目前美国三亿公顷耕地都用来生产乙醇，也只能供应2025年需求量的一半。可是这对土地和农业的影响将是毁灭性的。
美国明尼苏达大学一个研究小组2006年7月10日在美国《国家科学院学报》上指出，未来的生物燃料应该在产出效率上有明显提高，其生产用地也不能和主要农作物用地冲突。文章指出，能在低产农田和较恶劣环境种植的作物如柳枝稷、莎草和木本植物等，可能更有前途。
2006年10月份在北京举行的“2006中国油气投资论坛”上，国家能源办副主任徐锭明指出，发展生物能源不可一哄而上，要以战略眼光，结合各地的资源情况，从实际出发。此前，国家发改委、农业部的官员，也分别对地方政府在发展生物能源方面的冲动提出忠告，要求一定不能与人争地、争粮、争水。
第二代生物燃料渐成气候
鉴于此，生物燃料业加快了新技术的开发，并将目光投向非粮作物。国际能源机构大力支持推进第二代技术的研发，二代生物燃料不仅有更加丰富的原料来源，而且使用成本很低，草、麦秸、木屑及生长期短的木材都能成为原料。加拿大已建成使用麦秸生产乙醇的工厂，德国开发了使用木材和麦秸等生产生物柴油的技术，哥伦比亚已成功地从棕榈油中提炼出乙醇。乌拉圭畜牧业非常发达，开始以牛羊脂肪为原料提炼生物柴油。日本已经在大阪建成一座年产1400吨实验性生物燃料的工厂，可以利用住宅建筑工程中废弃的木材等原料生产能添加到汽油中的生物燃料。
中国在第二代生物燃料技术方面的研发也不落后于其他国家。中国科学院一个实验室研制出一项最新科技成果，可以将木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆等多种原料进行热解液化和再加工，将它们转化为生物燃料。据统计，中国目前能够规模化利用的生物燃料油木本植物有10种，这10种植物都蕴藏着盛大潜力。丰富的植物资源，使中国生物燃油的前景非常光明。
中国除了进行以木本植物为原料的实验外，还扩大了粮食原料的实验范围，探索以低产农田和较恶劣环境种植的作物为原料，并在一些技术上取得了突破。2006年8月，河南天冠燃料乙醇有限公司投产的年产3000吨纤维乙醇项目，成为国内首个利用秸秆类纤维质原料生产乙醇的项目。2006年10月19日，中粮集团在广西开工建设的40万吨燃料乙醇项目，所用原料为木薯，也属于非粮作物。加工1吨燃料乙醇，用木薯的成本比用玉米和甘蔗分别低500元和300元左右。而且由于木薯适于在土层浅、雨水不宜保持的喀斯特地区种植，更有助于帮助农民增加收入。
种种迹象表明，生物燃料的发展方向正在悄然转变，生产生物燃料的原料将由“以粮为主”向“非粮替代”转变。
生物燃料的未来篇9
关键词：农村流化床锅炉爆燃预防
循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫、氮氧化物排放低、燃烧强度高、炉膛截面积小、燃料预处理及给煤系统简单及负荷调节灵活，易于实现灰渣综合利用等优点。从20世纪50年代末期开始，在国内作为环保节能型锅炉得到广泛的推广应用。但流化床锅炉操作技术在国内属于一门新型的应用技术，还不十分成熟。在运行中，特别是在新锅炉的投产试车过程中，都难免发生一些意想不到的事故。锅炉爆燃事故虽然发生机率不高，但一旦发生，将具有较大的破坏性和危险性，甚至会给企业生产和职工的生活带来很大损失
1、发生爆燃的几种情况
锅炉爆燃是由于炉膛内可燃物质的浓度在爆燃极限范围内，遇到明火或温度达到了燃点发生剧烈爆燃，燃烧产物在瞬间向周围空间产生快速的强烈突破。以下介绍几种循环流化床锅炉易发生爆燃的情况。
（1）扬火爆燃：如果压火时燃料加得多或停的晚，使压火后床料内燃料的含量过多，这时燃料中的碳在缺氧状况下不充分燃烧产生大量的Co，同时燃料在炉内高温干熘挥发出甲烷、氢等可燃性气体。由于压火后床料表面温度降低，这些可燃性气体遇不到明火，便在锅炉炉膛内积聚。扬火时，随着风机的启动，床料开始流化，高温的床料从下面翻出，这时可燃性气体与明火接触，瞬间发生燃烧，如果可燃物的浓度在爆燃极限范围内，就会发生爆燃。个别司炉工在扬火时怕床温降得过快造成灭火，在启风机前先加入少量的燃料，新进入炉膛的燃料不但会挥发出可燃性气体，同时会有大量的煤粉参与燃烧，这样不但会增大产生爆燃的机率，还会加剧爆燃的强度。
（2）大量返料突入爆燃：循环流化床锅炉都有物料循环系统。循环流化床锅炉运行时，大量固体颗粒在燃烧室、分离器和返料装置等组成的循环回路中循环，一般循环流化床锅炉的循环倍率为5～20，也就是说有5～20倍给煤量的返料灰需要经过返料装置返回燃烧室再次燃烧，循环物料是直径在0.1mm左右的细灰，有很好的流动性，在返料风的吹送下，连续不断地进入炉膛。运行中如果返料风过小，返料器内的物料就会停止流化或流动，从而造成返料器堵塞，细灰会在返料器内堆积，当细灰积累到一定时，细灰在自身重量的作用下产生流动或者由于操作调整增大风量使物料再次流化，这时成吨的细灰在短时间内进入炉膛。由于细灰的表面积大，此时返料风与空气快速混合充满炉膛，且细灰中一般含有20%左右的碳，在炉内高温环境下极易发生爆燃。
（3）油气爆燃：流化床锅炉一般采用柴油点火，点火过程中因为油中的杂质、点火风的调配、油压太低等因素常会发生油枪灭火。灭火后，如果没及时发现、关闭油阀，被雾化的燃油会继续喷进炉膛内，这样从炉膛到尾部烟道甚至到烟囱出口都充满了油雾。这时如果再次点火或遇到其它明火，就会产生整个系统的爆燃。
（4）烟道内可燃物再燃
在循环流化床锅炉运行中，有时可能发生烟道内可燃物再燃事故，这时会出现以下现象：排烟温度急剧增加，一、二次风出口温度也随之升高，烟道内及燃烧室内的负压急剧变化甚至变为正压；烟囱内冒黑烟，从引风机壳体不严处向外冒烟或向外喷火星等。出现这种问题的原因主要有：燃烧调整不当，配风不合理，导致可燃物进入烟道；炉膛负压过大，将未燃尽的可燃物抽入烟道；返料装置堵灰使分离器效率下降，致使未燃尽颗粒填接进入烟道。
2、锅炉爆燃的预防
针对以上几种常见爆燃发生的原因，循环流化床锅炉操作中应采取下列措施防止爆燃。
（1）扬火时一定要先启动引风机通风5min后再启动送风机，以保证炉内积聚的可燃性气体排出，防止遇到明火。
（2）锅炉压火时一定要先停止给煤。当床温趋向稳定或稍有下降趋势时，再停送风机，防止压火后床料内煤量太多，产生大量可燃性气体及干燥的煤粉。
（3）压火后，扬火前尽量避免有燃料进入炉内，不可在扬火时先给燃料后启风机。
（4）当运行中发生返料堵塞存灰较多时，通过放灰系统将灰放掉。
（5）点火过程中如果发生油枪灭火，应先关闭油阀，保持风机运行通风5min后，再次点火。
生物燃料的未来篇10
一、生物质能在能源系统中的地位
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，目前，全世界约有25亿人的生活能源依靠生物质能，仅次于煤炭、石油和天然气，居世界能源消费总量的第四位，在整个能源体系中占有重要地位。煤炭、石油、天然气是化石能源，究其根源也是由生物质能转变而来的。专家认为，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分。预计到本世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。因此，专家称生物质能为21世纪的绿色能源。
目前，生物质能技术的研究与开发已成为国际重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划。我国既是一个人口多的农业大国，又是一个经济迅速发展的国家，面临着经济增长和环境保护的双重压力。改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源，对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义，尤其对我国的农村地区更具有特殊意义。因此，生物质能优质化转换利用势在必行。
二、生物质能与常规能源相比的三大优点
生物质能具有资源丰富、开发方便、含碳量低的特点。
第一，资源丰富。它是人类可以利用的最丰富的能源之一，我国是农业大国，农林废弃物特别丰富，可以说取之不尽，用之不竭。
第二，开发方便。地球上，只要有农作物和树林的地方，就可以就地开发利用，农村更具有利用的价值。
第三，清洁能源。在开发和利用生物质能时，原料易燃烧，污染少，灰分较低，废渣、废水、废气少，也没有噪音。更重要的是，不会影响生态平衡。三、开发适合国情的生物质能燃料和设备
在加拿大、瑞典、芬兰等欧美国家，生物质能锅炉使用的燃料仍停留在木质颗粒燃料上，原因是农作物秸秆及野草质类的颗粒燃料含钾等成分高，容易结渣，他们现有的生物能供热设备和技术不能解决结渣问题，影响设备自动燃烧的正常运行，不得已摒弃秸秆燃料，使用木质燃料。国外专家的研究方向是用基因技术改良秸秆、野草类植物的成份含量，降低颗粒燃料的结渣成分，来保证生物质能锅炉的燃烧过程正常运行。我国利用生物质能如果直接引用国外现有的设备和技术，显然不符合国情，而基因改造秸秆的技术距离现实和大规模推广还远。
北京老万生物质能科技公司对自己提出的要求是：既要利用国内现有的生物资源，又要解决自动燃烧的难题。科研人员从我国树木少、农作物秸秆多的国情出发，确定了生物质能锅炉以秸秆、树木类等为生物质燃料的方向。他们与国外专家合作，经过潜心钻研，克难攻坚，研制出了秸秆颗粒和块状燃料的科学加工技术，开发了采用这些燃料的自动燃烧生物质能锅炉。经过清华大学热能研究所和热能工程系联合检测，老万生物质能锅炉的燃烧效率达到99％，热效率达到86.07％，各项环保指标都达到了欧洲现行的排放标准。
老万自动燃烧生物质能锅炉系列产品随后通过了国家农业部科教司主持、全国著名专家组成的鉴定委员会的鉴定。评价是设计独特，结构新颖，造型美观，自动供料，燃烧充分，属高新技术产品。其技术国内领先，达到国家先进水平。该技术在解决生物质燃料燃烧结渣和焦油处理上实现了重大突破，填补了我国生物质能高效利用和燃烧的空白。
这正是：小企业拥有高技术，小企业干出大名堂。
四、实现“低消耗、低排放、高效率”，造福百姓
老万生物质能产品是目前国内外高效利用生物质能的佼佼者。其技术特点和主要优势有三点：
1 高效便利性
(1)生物质燃料的高效性：老万公司研发的成型(颗粒、块状)燃料，是将农、林废弃物如玉米秸秆、棉花秆和锯末等，经过粉碎、烘干、筛选、高压成型制成的高密度颗粒燃料和压块燃料，容积密度大，1000～1100公斤／立方米，具有较高的强度。这种燃料表面细致光滑，发热量高达3700～4200大卡／公斤，起火速度快，燃烧效率达99％，热效率达86％以上。它的燃烧性能已经相当于中质烟煤，而硫和灰分等有害物质的含量却相当低，胜于烟煤。这种再生能源最清洁且廉价，国际公认是化石能源的最佳替代物之一。
(2)锅炉的便利和安全舒适性：老万生物质能锅炉采用先进的自动控制清洁燃烧技术，核心技术在于燃烧器。燃烧器由主燃室和副燃室组成，采用二、三次风火焰扰动和独特的火焰导流混合燃烬技术。以温度为控制点，自动点火、自动进料、自动排灰，自动化程度较高，提高了燃料的燃烬率和锅炉热利用率。在运行中基本是每日加一次料和倒一次灰，不需要高深复杂的操作，非常便利。由于是常压运行，强制排烟，又配备了泄压阀、静音风机、屏蔽水泵和超温保护功能，安全性高，工作环境舒适。
2 环境保护性
(1)烟气黑度和烟尘浓度低：燃料在燃烧中迅速释放的挥发成份没有得到充分燃烧时，未燃烬的含炭烟尘被烟气带出，就造成烟气黑度高，烟尘浓度高。老万生物质燃料的燃烧性能相当于中质烟煤，而二氧化硫和灰分等排放物却大大低于烟煤。同时，生物质能锅炉创造了先进的自动控制清洁燃烧技术和火焰导流混合燃烬技术，使燃料在炉内充分燃尽，减少烟尘的产生，消除了黑烟。2008年1月22日，北京京环科环境保护设备检测中心检验结果表明，老万锅炉的S02、烟尘排放、氮氧化物等化学排放指标远远低于欧洲环保标准，烟气黑度小于林格曼1级，二氧化碳排放减少100％!所有指标完全符合北京市《锅炉大气污染物排放标准》。
(2)燃烧后的灰渣不存在二次污染：由于燃料全部使用秸秆生物质原料，在成型燃料的加工过程中也不添加任何化学成分和添加剂，所以，燃料燃烧之后全部变成了草木灰，既可当做肥料，也可回收作为建筑材料，不带来二次污染的问题。
3 经济节能性
老万生物质能锅炉使用的燃料纯粹是颗粒燃料或压块燃料，极大地提高了燃料的燃烬率和锅炉的热利用率，其热能利用远高于燃煤的利用率。这一绿色的能源无论是用于取暖、炊事、洗浴，都非常适宜。
以采暖为例，假设一家有150平米的房间面积，如果使用颗粒燃料，一个采暖期大约需要4～6吨，按850元／吨计算，每平米采暖费是23～34元。如果使用压块燃料，一个采暖期大约需要5～7吨，按500元／吨计算，每平米采暖费17～23元。如此看来，生物质锅炉取暖费和集中供暖、燃煤取暖费用相当，远远低于使用燃油炉、燃气炉和电采暖的费用。