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生物质能源与材料

  前言

能源是人类生存与发展的重要保障,也是经济快速增长的根本动力和基本保证。随着全球石油、煤炭的大量开采,库存量不断减少.能源短缺和随之而来的环境污染日益引起人们的关注。21世纪。各种高新技术的发明和成功利用急速推动各国社会经济高速发展.积极探索和开发新型的可再生能源与可降解材料成为各国发展的必然选择和战略需求。在此背景下.开发利用可再生生物质能源和生物材料受到各国的高度重视。当前,高增长、高消耗、高排放是目前我国能源生产消费的主要问题。从长远看,我们要加快发展水电、核电,但又必须考虑解决生态环境资源问题。因此,发展新的能源工业、调整能源结构和提高能源利用率,拓宽农业服务领域,增加农民收入,治理有机废弃物污染,保护生态环境在我国已成为当务之急,生物质能源崭露头角当前.

  生物质资源的应用

目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达14401800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的38倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。

  发展生物质能产业的意义

1  缓解经济发展中的能源瓶颈

要突破经济发展中资源约束的瓶颈,就必须要开发可再生能源。生物质能是由植物与太阳能的光合作用而贮存于地球上植物中的太阳能,是一种可再生的能源。据测算,地球上的

植物每年贮存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍,通过生物质能转换技术,可以将其转化为各种清洁燃料,替代传统的石化能源,从而确保能源的永续供给,保障经济社会的持续、稳定发展。

2  促进农业增效和农民增收

生物质能源产业是一个包括生物质生产、加工与转化、生物质能源产品生产与应用在内的完整产业体系。它既是农业功能的拓展,又是农业资源的重新配置和综合利用。发展生物质能源产业,不仅能提高农业资源的利用率,延伸农业产业链条,促进农业整体素质和效益的提高,而且还需要更多的劳动投入,为农村剩余劳动力开辟新的就业空间,为农民增收开拓新的渠道。此外,发展秸秆能源产业还可为农民带来一系列的非农收入。

3  保护生态环境

与传统的石化能源相比,生物质能源是清洁的和可再生的“绿色能源”。生物质能的可再生性和低污染性决定了它对环境的友好性。可见,生物质能源取代石化能源可以有效缓

解环境污染的压力。

  发展生物质能源可能存在的负面影响

(一)对国家粮食安全的影响

1.导致国际粮食贸易下滑.影响我国粮食供给

从长远分析.由于我国耕地潜力非常有限.而人口增加压力较大.粮食供给存在一定的缺口随着我国人口的进一步增长.对国际粮食的需求将继续增大.由生物质能源产业发展引起的国际粮食贸易下滑.将对我国粮食安全产生较大的影响

2.引起世界粮价较大波动及价格联动,影响我国粮食市场

随着国际生物质能源产业的发展. 国际农产品价格大幅度上涨 由于市场对基于玉米的乙醇需求强劲增长.玉米价格大涨。预计今后几年.玉米价格将持续保持在较高水平.农产品将进入高价位时期。近期世界农产品价格上涨,既与一些暂时性因素有关.也与农产品市场正在出现结构性变化有关,如用于发展生物质能源的粮食比例提高。这些都加剧了我国粮食与相关产品的市场价格波动

3.“与粮争地”可能性增大,对粮食生产造成一定压力

尽管提倡利用盐碱地、荒地和冬闲田等未利用或利用不充分的土地资源来种植能源作物.但在市场经济条件下,由于种植生物燃料等作物带来的经济效益大于食用作物.极易出现农民利用耕地种植能源作物.造成粮食作物播种面积减少、粮食产量下降的状况。

()对生态环境的影响

1.土地开发导致生物多样性减少

生物质能源作物种植同农业生产一样,也会引起生态环境破坏.在林地、湿地、草地、山地以及滩涂、荒漠地区,过度开发、垦殖生物质能源作物,将使大量原生地植被遭到破坏.原有生态系统平衡被打破.导致物种减少甚至灭绝。

2.植保过程易污染环境.破坏生物链

发展生物质能源作物与种植其他农作物一样,需要做好植物保护等管理工作,施用各种杀虫剂和除莠剂等农药,将对昆虫、水体中的鱼类和包括人类在内的哺乳动物产生不良的影响;同时,影响大气环境和水环境.导致生态环境恶化、农作物产量下降或绝收。

 我国发展生物质能源的对策建议

1  生物质能应用技术的研究开发,在现阶段主要是从生态环境、环境保护的角度出发,从中长期来看,将要弥补资源有限性的不足。因此,生物质能源的开发利用,其社会效益远远大于经济效益。在目前发展阶段,需要国家的政策扶持和财力支撑。应制订相关政策,鼓励和支持企业投资生物质能源开发项目。

2  我国有丰富的生物质资源.但我国的国情是人口众多,人均资源相对偏少,因此,在生物质的应用技术发展方向上.应结合我国分散的能源系统,以满足农村乡、镇、村不断增的能量需求,重点解决居民生活用能,减少对化石能源尤其是煤炭的使用。在经济条件较发达的乡村地区.大力推广木煤气气化系统。在城市推广颗粒成型燃料及专用取暖炉.取代煤炉取暖和小型锅炉。

Tags: 生物质能, 材料, 影响, 对策

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