能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,,隨著人們的開采發(fā)掘,,如今傳統(tǒng)能源如煤炭,、石油、天然氣,、木材等因為其不可再生的特點,,面臨枯竭,能源危機的威脅和全球的氣候形勢使人類開始尋找其他的能源替代物,,新能源應(yīng)運而生,,進入白熱狀態(tài),各個國家先后投入大量的人力和資金研究,,制定許多相關(guān)的發(fā)展政策,。
一般新能源主要包含太陽能、核能,、海洋能,、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能,、生物質(zhì)能等幾種形式,本文主要探討有關(guān)生物質(zhì)能的相關(guān),。
生物質(zhì)能就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,,即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài),、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡,、用之不竭,,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源,。
生物質(zhì)能源的來源非常廣泛,,其中主要分為以下幾類:
1.從農(nóng)作物相關(guān)的材料中獲得;
從小麥,、玉米,、紅薯等糧食作物制取燃料乙醇、生物柴油等生物能源,,隨著糧食安全問題的日益顯著,,“與人爭糧”的問題直接制約著此種方法的發(fā)展,極端的說法甚至認為這是糧食價格上漲的主要原因,,直接導(dǎo)致了糧食危機,。
2.藻類制取;
我國的有機碳組成中,,海洋藻類占了1/3,,藻類是一種數(shù)量巨大的可再生資源,也是生產(chǎn)生物質(zhì)能源的潛在資源,,其中微型藻類的含油量非常高,,可以用于制取生物柴油。我國大規(guī)模養(yǎng)殖的微藻包括螺旋藻,、小球藻,、鹽藻、柵藻,、雨生紅球藻等,。山東培育出的富油微藻,最高含油比已經(jīng)達到68%,。
3.從廢棄物中獲得,;
農(nóng)作物秸稈,人畜糞便(人,,牛,,馬,豬,,雞,,羊)、農(nóng)作物秸稈,、樹葉,,雜草,,菜葉,,淀粉廢渣、城市有機垃圾,、污水處理廠的污泥等原材料可以通過微生物發(fā)酵生成生物沼氣的形式,,這種方法可以減少此種原料對環(huán)境的污染,同時解決了能源的問題,。
沼氣從1776年被意大利物理學(xué)家A.沃爾塔在沼澤地發(fā)現(xiàn)后,,經(jīng)過三百多年的發(fā)展,因其可再生,,既可替代秸稈,、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源,也可替代煤炭等商品能源,,而且能源效率明顯高于秸稈,、薪柴、煤炭等特點,,在全世界的發(fā)展熱度長久不衰,,特別是在農(nóng)村地區(qū),,農(nóng)村沼氣把能源建設(shè)、生態(tài)建設(shè),、環(huán)境建設(shè),、農(nóng)民增收鏈接起來,促進了生產(chǎn)發(fā)展和生活文明,,是我國能源戰(zhàn)略重要的一個環(huán)節(jié),。
4.從生物質(zhì)作物中獲得;
大批涌現(xiàn)的植物如:棕櫚樹,、千年桐,、麻風(fēng)樹、黃連木,、光皮樹,、文冠木、柳枝稷,、蘆竹和荻等,,都可作為能源植物生產(chǎn)纖維素乙醇,目前我國已啟動能源植物儲備計劃,,按照國家林業(yè)局編制的《全國能源林建設(shè)規(guī)劃》,、《林業(yè)生物柴油原料林基地"十一五"建設(shè)方案》,使林業(yè)生物質(zhì)能源達到從原料培育,、加工生產(chǎn)到銷售利用的"林油一體化",、"林電一體化"發(fā)展模式。
能源植物生命力較強,,不占用耕地,,可以在荒地、灘地,、鹽堿地,、沙地和裸露土地等邊際土地上種植,而且還可起到固沙,、改善土壤,、綠化荒地的作用,很好的解決了生物質(zhì)能源“與人爭糧”的問題,。
5.通過轉(zhuǎn)化二氧化碳生成,;
利用轉(zhuǎn)基因的微生物在陽光的作用下,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為乙醇或碳氫化合物燃料,。
6.從動物相關(guān)物中獲得,;
動物體內(nèi)含有的大量脂肪可以作為制造能源的原料,迄今,已有人提議將有毒的格陵蘭鯊肉作為生物燃料之用,;將食用動物屠宰后的廢料羽毛,、內(nèi)臟、血中所含的脂肪提取出來制作為生物燃料,。
7.可燃冰,。
可燃冰是水和天然氣在高壓、低溫條件下混合而成的一種固態(tài)物質(zhì),,具有使用方便,、燃燒值高、清潔無污染等特點,,是公認的地球上尚未開發(fā)的最大新型能源,。2009年9月底,中國地質(zhì)調(diào)查局首次對外宣布:地質(zhì)工作者已成功地在青海省祁連山一帶鉆獲可燃冰樣品,,中國由此成為世界首個在中低緯度凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)這種新型能源的國家,。
隨著上述新能源的興起,新能源汽車和新能源飛機的應(yīng)用已成大勢所趨,。到2009年,,國內(nèi)已有多家車企擁有新能源汽車品牌,2009年2月17日,,財政部,、科技部等四部委聯(lián)合為13個節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點城市授牌,明確政府將通過補貼消費者,,做大市場的模式鼓勵企業(yè)生產(chǎn),、研發(fā)節(jié)能與新能源汽車,此舉將推動我國發(fā)展節(jié)能與新能源汽車邁上新臺階,。國家標準化管理委員會頒布的《車用燃料甲醇》和《車用甲醇汽油(M85)》國家標準將分別于今年11月1日,、12月1日起實施,這也對甲醇汽車的推廣起著積極地作用,。我國《汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃》提出,,到2012年新能源汽車占車輛總產(chǎn)量的5%,約50萬輛,。個別城市專門制定了新能源汽車發(fā)展政策,如上海市12月9日發(fā)布《關(guān)于促進上海新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策規(guī)定》,,明確新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體目標,、主攻方向和市場目標。