生物燃料科技精選(九篇)
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第1篇：生物燃料科技范文
美國休斯頓萊斯大學（Rice University）的科學家發(fā)現(xiàn)，空氣污染竟然和心跳驟停的發(fā)病存在關聯(lián)。該研究結果即將發(fā)表在《美國心臟協(xié)會期刊》上。
鑒于美國肺臟協(xié)會把休斯頓列為第臭氧污染的地區(qū)，萊斯大學的科學家把在該地區(qū)生活的人們作為研究樣本，以期找到空氣污染和心臟驟停疾病是否存在關聯(lián)。
在這項研究中，他們分析了八年來從休斯頓地區(qū)收集的樣本。結果表明：心臟驟停疾病與暴露在臭氧濃度較高和精細顆粒物濃度較高的空氣中存在很強的關聯(lián)性。
他們發(fā)現(xiàn)，每天吸入6微克的顆粒物，患心臟疾病的風險就會增加4.6%，尤其是對于那些患有先天心臟疾病的人?？諝庵谐粞鯘舛鹊脑黾油瑯右矔黾宇净夹呐K疾病的風險，臭氧濃度增加千萬分之一，患病風險就會提高4.4%，尤其是對于男性更加明顯。
吃魚可降低致盲風險
《眼科文獻》雜志刊登美國一項新研究發(fā)現(xiàn)，每周吃魚1-2次可以使最常見致盲疾病老年黃斑變性（AMD）危險降低近一半。
由哈佛大學醫(yī)學院科學家完成的這項新研究表明，來自三文魚和金槍魚等深海肥魚的Ω-3脂肪酸有助于防止老年黃斑變性。該病會導致視力逐漸喪失，最終致盲。新研究發(fā)現(xiàn)，每周吃一兩次魚就可以使女性失明危險降低42%。這一研究再次佐證了早期有關男性研究得出的類似結論。
另據報道，老年黃斑變性主要發(fā)生于在40歲以上人群，僅在英國就有患者50多萬。隨著人口老齡化的加劇，未來25年老年黃斑變性患者還將會增加三倍，因此，加強老年黃斑變性防治工作迫在眉睫。
蘋果連皮吃降血脂
文/袁博
英國《食品化學》雜志刊登加拿大一項新研究發(fā)現(xiàn)，蘋果連皮吃調脂降壓的效果更好。
加拿大新斯科舍農學院研究人員對蘋果皮和蘋果肉分別進行了測試，結果發(fā)現(xiàn)，蘋果的調脂降壓功效比綠茶和藍莓等“超級食物”更好，其原因主要得益于多種抗氧化劑和類黃酮復合物。此外蘋果皮抑制ACE（導致高血壓的一種酶）降低高血壓的功效比蘋果肉高6倍。蘋果皮中的黃酮類物質蕓香苷是一種最有效的天然抗血栓物質，蘋果連皮吃還有助于預防致命血栓，降低心臟病和中風危險。因此，蘋果皮棄之不用，確實是一種浪費。
基因療法讓骨骼再生
第2篇：生物燃料科技范文
1.大有可為的電子垃圾
精致光滑的iPhone4，各種锃亮超薄的電視機和筆記本電腦，它們似乎跟臟兮兮的污染物毫不沾邊，但事實上，這些光鮮的高科技產品可能對人類健康帶來嚴重威脅。研究機構發(fā)現(xiàn)，在發(fā)展中國家，不少廢棄電子產品不經任何保護措施就被任意拆解，其中的汞、鉛、鎘及其他有毒金屬暴露于環(huán)境之中，而人們這么做，只是為了獲得電子產品中少量的金、銅等貴重金屬。
位于美國新澤西州的“云藍”公司可以幫助科技公司處理電子垃圾，保證其中的貴重金屬能夠回收并在未來新的電子產品中重新再利用。對銀行等機構來說，他們很擔心存儲于舊電腦中的敏感數據在處理過程中被泄露，“云藍”公司可以在廠內當場處理。
2. 太陽塔
從太陽身上汲取能量的方式有兩種，一種是通過光電板將太陽光直接轉化為電能，第二種則是將太陽光產生的熱量，通過鏡面聚焦產生蒸汽從而帶動發(fā)電渦輪機。后者被稱為太陽熱或聚焦太陽能。事實上，在美國內華達州和加利福尼亞州沙漠中已有這樣的太陽熱電站在運行，這些太陽熱電站利用一排排很低的曲面鏡來反射太陽光。
不過，美國eSolar公司的比爾?格羅斯認為，他可以改進一些基本技術。eSolar公司并不是采用曲面鏡陣列，而是利用垂直的鏡面塔技術，這種技術可以完美地將太陽光聚集于地面上的一個目標。此外，通過軟件控制，鏡面還可以完美地跟蹤太陽的位置，將產生的電能最大化。
3. 微生物與生物燃料
生物科技曾經是硅谷最重要的研究方向之一，科學家們致力于解碼基因組，力爭生產更新更好的藥物。但是很快科學家們對可替代能源的興趣遠遠超過了生物科技。如今，科學家們發(fā)現(xiàn)這兩個領域其實有著許多共同點，尤其是在生物燃料方面。第一代生物燃料是有局限性的：每加侖玉米燃料乙醇比石油燃料產生的能量少，而諸如生物柴油燃料之類的新型燃料，如果沒有經過代價不菲的技術轉化，常常無法應用于汽車引擎。
那么如何利用現(xiàn)有的基礎設施廣泛使用生物燃料呢？如今，有許多生物科技公司正在這一領域努力。Amyris公司和LS9公司正在利用生物科技生產新型生物燃料，這種燃料如今已可應用于我們的小汽車和卡車之中。這兩家公司首先在實驗室中培養(yǎng)一種可以生產生物燃料的微生物。當然，這種技術要想實現(xiàn)商業(yè)化生產還需要很長的路要走，但它為未來的生物燃料帶來了希望。
4. 智能電表
我們所使用的電器已是21世紀電器，然而電器接入的電網卻仍然屬于20世紀。這種電網效率低，而且極易崩潰。改進電網是大范圍利用清潔能源的重要組成部分：需要更好的導線來傳輸風力等能量產生的電能。一個靈活多變的智能電網可以更好地處理可再生能源的間歇性問題。
對于一個小型的智能電網來說，安裝的首要步驟就是安裝一個智能電表。如今的電表只會記錄和顯示一些最基本的信息。現(xiàn)有基礎設施甚至不知道提醒用戶燈火管制，直到大量用戶打電話過去詢問。但是接入網絡中的智能電網可以傳播各種即時信息，讓基礎設施和用戶都能夠時時了解究竟用了多少電，這樣就可以更高效地使用電源。
5. 燃料電池
燃料電池是一種傳統(tǒng)、基本的技術，它們通過電池內部的燃料氧化反應產生電量。本質上講，它們是一種化學電池，在每一所高中的化學課上都可以制作這種電池。與蓄電池不同的是，它們不能存儲電能。不過，它們的簡易性也讓它們更適用于某些特定場合，如美國宇航局曾經長期使用氫燃料電池為太空船供電。
一些人開始嘗試利用氫燃料電池作為一種更清潔的商業(yè)發(fā)電方式。比如，本田和其他一些汽車公司已經研制出氫燃料電池動力汽車，不過這些氫燃料電池造價不菲。帶來變化的是美國加州的“旺盛能源”公司。2010年初，“旺盛能源”公司推出一種被稱為“旺盛盒”的產品，該系統(tǒng)利用燃料電池技術提供離網電力?！巴⒑小庇邪雮€集裝箱大小，采用固體氧化物燃料來氧化自然氣體從而產生電能。這種技術已經出現(xiàn)了一段時間，但“旺盛能源”公司能夠以相對較低的溫度實現(xiàn)氧化反應。
6. 潮汐塔
潮汐是一種海洋能，可以產生巨大的動能，并且可以通過適當的技術捕獲。事實上，因為潮汐比風更好預測，潮汐能潛力比風能更好。通常，最好的風力資源都遠離人口密集的中心城市，而很多大城市緊臨海邊。不過問題在于，在水下建造基礎設施比在陸地上的花費高得多，此外還要考慮咸水對設施的侵蝕和后期維護等挑戰(zhàn)。
與風力一樣，世界上某些地區(qū)潮汐能非常豐富，如加拿大的芬迪灣是地球上潮汐能最密集的地區(qū)之一。盡管紐約市的潮汐有些平靜，但該市仍有潛力利用潮汐能，Verdant之類的能源公司正在進行嘗試。
7. 綠色混凝土
制造水泥是一種高耗能的過程，因為必須將粉末狀石灰石粘土高溫加熱到1450攝氏度，這通常需要大量的化石燃料，如煤或天然氣等。毫無疑問，這一過程會產生大量的二氧化碳。每生產一噸水泥，要釋放出650到920公斤二氧化碳。去年，全球共生產了近30億噸水泥，二氧化碳排放量占全球5%左右。
好消息是現(xiàn)在有許多碳存儲技術，可以使水泥生產過程效能更高。比如，Hycrete公司已經生產出一種屋頂防水水泥，而且可以在將來重復再利用。倫敦Novacem公司則更進一步，他們已經研制出一種新型水泥生產技術，采用硅酸鎂來替代富含碳的石灰石，而且生產過程中能夠同時吸收二氧化碳。
8. 小型核電站
核電長期以來一直是環(huán)境運動的指責目標，綠色和平組織最開始就是一個反核組織。核電的放射性廢料和嚴重事故的威脅，一直是綠色組織和環(huán)保人士最擔憂的問題。
核電站建設仍然進展緩慢。在過去數十年中，美國沒有建造一所新的核電站。這和環(huán)境沒有關系，只因為核電站的投資日益增加，如今很少有人愿意拿大筆的資金去冒這個風險，但這不意味著核電的萎縮。美國紐斯高核電公司和巴布科克?威爾科克公司正在進行嘗試。他們準備建設一些小型的核電站，這種核電站規(guī)模只相當于現(xiàn)有的數十億瓦特反應堆的四分之一，這樣就可以大大降低投資風險和事故風險。
9. 人工光合作用
事實上，自然界其實總是比人類更智能，比如光合作用。長有綠色葉子的植物能夠捕獲太陽的能量并將其轉化為有用的化學燃料，這一過程比我們人類的光電太陽能電池板要高明、高效得多。
有許多科學家在嘗試人工光合作用。美國麻省理工學院能源專家丹尼爾?諾塞拉正在試驗一種人工光合作用方式。這種人工光合作用可以產生電源，電源再用來生產氫制造燃料電池。朱爾生物技術公司準備將這種利用方式商業(yè)化。問題是，如何最好地利用這種免費能源？或許應該從植物那里取取經。
10. 生物碳
隨著全球氣候變化加劇，每個人都希望能夠找到一種更完美的途徑來快速、經濟地降低碳排放量，但至今仍然未有一個理想的解決方案。不過，這并不意味著就沒有通往“碳零排放”的捷徑。生物碳就是一個相對簡易的方式。
植物在生長過程中會吸收二氧化碳。但是，一旦它們被砍伐或燃燒，它們所吸收的碳就又會被排回大氣中。保證樹木生存，尤其是熱帶地區(qū)的樹木，是存儲碳的一種方式。但是，如果植物被砍伐并在一個可控的、低氧環(huán)境中燃燒，就會生成木炭。木炭是碳的一種穩(wěn)定的固體形態(tài)。如果將生物碳與某種土壤混合在一起，就可以減少大量的從土壤中釋放出來的甲烷和一氧化二氮等溫室氣體。一項最新研究發(fā)現(xiàn)，生物碳可以抵銷全球12%的碳排放量。生物碳技術面臨的挑戰(zhàn)就是它本身的價值相對較低，因此沒有多少商家愿意大批量生產。
來源：美國《時代》2010年1月3日
第3篇：生物燃料科技范文
隨著全球石油、煤炭的大量開采，能源日益枯竭庫，存量不斷減少，能源短缺和隨之而來的環(huán)境污染日漸引起人們的關注，并已成為制約我國經濟社會又快又好發(fā)展的瓶頸。改善能源結構，利用現(xiàn)代科技開發(fā)生物質能源來緩解能源動力，減少污染物排放等問題刻不容緩。我國政府及有關部門對生物質能源利用也極為重視，已將“大力發(fā)展生物質能”列入國家“十二五”規(guī)劃。
2、我國生物質能產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景
現(xiàn)階段我國的生物質能應用主要集中在沼氣利用，生物質直燃發(fā)電，工業(yè)替代燃料和交通運輸燃料這四方面。
2.1 沼氣利用
近年來沼氣利用在中國發(fā)展迅速，在中央投資的帶動下，各地也加大投入，形成了戶用沼氣、小型沼氣、大中型沼氣共同發(fā)展的新格局。沼氣開發(fā)利用現(xiàn)在不僅能解決農民的燒柴問題，更重要的是我國的沼氣發(fā)展正從分散式農戶經營向產業(yè)化方向轉變。2008年山東民和牧業(yè)建成了一個利用雞糞為原料的3MW熱電聯(lián)產沼氣工程；2009年安陽貞元集團通過與丹麥技術資金伙伴合作，以養(yǎng)殖場，公共污糞和秸稈為原料在安陽建立了一個年產400萬m3的車用氣的沼氣項目。從目前情況看，通過生物發(fā)酵產沼氣的技術相當成熟，但是現(xiàn)階段還存在沼氣工程總體規(guī)模較小效益不高，產氣不是很穩(wěn)定，特別是在北方冬季產氣明顯不足，和沼氣副產品市場需求不足等因素約束。
2.2 生物質直燃發(fā)電
生物質直燃發(fā)電是最早采用的一種生物質開發(fā)利用方式，也是消耗量最大、最直接、最容易規(guī)?；凸I(yè)化的能源利用方式。早在2004年，山東單縣、河北晉州和江蘇如東這三個地方就開始了生物質直燃發(fā)電的試點示范，而2006年《可再生能源法》的施行更極大促進了生物質直燃發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，年投資額增長率都在30％以上，到2010年我國生物質直燃發(fā)電量已達到550萬千瓦。其中，我國生物質最大的企業(yè)國能生物發(fā)電集團有限公司在2010年投入運營和在建生物質發(fā)電項目近40個，總裝機容量100萬千瓦。到2013年，該公司規(guī)劃生物質發(fā)電裝機數量達到100臺，裝機容量達到300萬千瓦。屆時每年可為社會提供綠色清潔電力210億千瓦時，年消耗農林剩余物可達3000萬噸，每年可為農民增收約80億元，每年可減排二氧化碳1500萬噸以上。
生物質直燃發(fā)電技術比較成熟，而且它是增加農民收入、促進農民增收的直接載體，是實現(xiàn)工業(yè)反哺農業(yè)、加快農村經濟發(fā)展的重要途徑。需要注意的是生物質直燃發(fā)電還存在項目投資和運營成本較高，原料供應季節(jié)性強，需要政府補貼，受國家政策影響風險大等問題。
2.3 工業(yè)替代燃料
生物質作為工業(yè)替代燃料主要包括生物質成型燃料、生物質可燃氣和生物質裂解油。
生物質成型燃料一般以木塊、木粉、木屑和秸稈等農業(yè)生物質廢棄物為原料，用作工業(yè)鍋爐的燃料。生物質成型燃料的技術研究開發(fā)始于20世紀80年代，早期主要集中在螺旋擠壓成型機上，但存在成型筒及螺旋軸磨損嚴重，壽命較短，電耗大等缺點，導致綜合成本較高，發(fā)展停滯不前。進入2000年以來，生物質成型技術得到明顯的進展，成型設備的生產與應用已初步形成了一定規(guī)模。國家發(fā)改委規(guī)劃到2010年，生物質成型燃料生產量可達100萬t。生物質成型燃料多用在一些中小型的工業(yè)蒸汽鍋爐、有機熱載體鍋爐和商業(yè)蒸汽鍋爐方面。其中，珠海紅塔仁恒紙業(yè)有限公司的“生物質固體成型燃料替代重油節(jié)能減排項目”項目是目前全國最大的生物質成型燃料節(jié)能減排項目，該項目2011年投入運行，以兩臺40t／h生物質成型燃料專用低壓蒸汽鍋爐，代替現(xiàn)有的六臺燃油鍋爐。
生物質可燃氣較早使用在氣化發(fā)電方面，一般是生物質氣化凈化后的燃氣送給燃氣輪機燃燒發(fā)電或者將凈化后的燃氣送入內燃機直接發(fā)電。生物質氣化發(fā)電廠的規(guī)模一般為幾十千瓦到十幾兆瓦，與生物質直燃發(fā)電相比，它的規(guī)模較小，但它發(fā)電效率較高，投資成本較少，對原料的來源限制也較少。除了氣化發(fā)電，生物質可燃氣也越來越多地應用在工業(yè)替代燃料方面。深圳華美鋼鐵廠就是國內首家使用生物質能源的鋼鐵企業(yè)，它將原燃燒重油的兩段式連續(xù)推鋼加熱爐改燒生物燃氣，該項目在2009年初立項，并2010年5月正式投產至今運行正常，這是目前世界范圍內建成運行的最大的工業(yè)生物燃氣項目。
生物質裂解油是指將秸稈、木屑、甘蔗渣等農業(yè)廢棄物通過高溫快速加熱分解為揮發(fā)性氣體，再經冷卻后提煉出的一種液體。生物質裂解油的熱值一般為16～18MJ／kg，產油率可達70％，它可直接用作鍋爐和窯爐的燃料，也可進一步加工轉換成化工產品。我國在生物質裂解油這方面的研究起步較晚，但近年來發(fā)展較快。浙江大學，中國科技大學，山東理工大學等高校在生物質熱解液化裝置優(yōu)化和油品的應用、分析和提純方面都做了大量的研究工作，也取得了不錯的成績。在生物質裂解油的工業(yè)化應用過程中，2007年廣州迪森公司在廣州蘿崗開發(fā)區(qū)成功建設了一套年產3000噸的生物油工業(yè)實驗裝置并一直連續(xù)運行。易能生物公司則使生物油邁入了工業(yè)應用的新階段，從2007年在安徽合肥建立起第一套年產萬噸的生物油裝置以來，其2009年在山東濱洲和2011年在陜西銅川宜君科技工業(yè)園分別投產了第兩套和第三套的年產萬噸的生物油裝置，這也標志著生物質裂解油的產業(yè)化進入了實質性階段。生物質裂解油與生物柴油、燃料乙醇相比生產成本較低，但是它熱值較低，又具有一定的酸性，需要對燃燒設備進行少量改造。生物質裂解油除能直接用于中低端燃料市場外，還可以進一步通過精煉工藝生產多種化學品，開發(fā)利用的市場潛力巨大，具有十分廣闊的發(fā)展前景。
2.4 交通運輸燃料
生物能源作為交通運輸燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世紀末，利用糧食相對過剩的條件，我國開始發(fā)展生物燃料乙醇。從目前的情況看，玉米、小麥等糧食類作物和甘蔗、木薯等經濟類作物加工燃料乙醇的技術比較成熟，但基于對國家糧食安全的擔心，和發(fā)展經濟類作物會發(fā)生品種單一，種性退化較嚴重等問題，國家一直有意保持國內燃料乙醇的產量在一定的限制水平。
玉米和木薯加工燃料乙醇目前已處在比較尷尬的境地情況下，我國的企業(yè)和科研院校正加大力度地投入研發(fā)纖維素等新的燃料乙醇的生產。據了解，中國擁有發(fā)展纖維素乙醇的原料優(yōu)勢。纖維素廣泛分布于農作物秸稈、皮殼當中，資源豐富且價格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽豐原生化公司都以玉米秸稈為原料分別建立了一套年產3000t和一套年產5000t燃料乙醇工業(yè)化示范裝置。中糧集團與中石化、丹麥諾維信公司聯(lián)手建造的中國規(guī)模最大的年產萬噸的纖維素TU將于2011年正式投建。纖維素乙醇的生產代表了中國未來燃料乙醇的主流方向，目前需要做的是加快研發(fā)力度，突破技術瓶徑，降低生產成本，加快商業(yè)化生產的速度。
生物柴油主要應用于運輸業(yè)和海運業(yè)，是一種重要的交通運輸燃料。生物柴油在國內的發(fā)展狀況與燃料乙醇相似，用油類植物生產生物柴油的技術比較成熟，但是它受原料的制約嚴重。要發(fā)展大力生物柴油產業(yè)，必須要有穩(wěn)定的原料來源。據了解，歐美國家主要以菜籽油、大豆油為原料生產生物柴油，但我國人多地少的國情決定了我國生物柴油產業(yè)不宜以食用油為原料，只能大力發(fā)展丘陵鹽堿等非糧用地發(fā)展麻風樹、黃連木等喬灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油東方化工城內的6萬t生物柴油項目正式投產運行，其采用的是高壓酯交換(SRCA)生物柴油生產工藝的裝置，產品已在海南島內的柴油零售批發(fā)網點推廣使用，這是我國首個麻風樹生物柴油產業(yè)化的示范項目。
近年來，利用微藻制備生物柴油受到了國內外的廣泛關注，因為微藻繁衍能力高，生長周期短，可大量培養(yǎng)而不占用耕地，能有效解決原料來源不穩(wěn)定的問題。美國在2007年推出“微型曼哈頓計劃”，其宗旨就是向藻類要能源，目標是到2010年每天產出百萬桶生物燃油，實現(xiàn)藻類產油的工業(yè)化。2008年10月英國碳基金公司也啟動了目前世界上最大的藻類生物燃料項目，投入的2600~-英鎊將用于發(fā)展相關技術和基礎設施，該項目預計到2020年實現(xiàn)商業(yè)化。我國的科研人員也在政府和企業(yè)的大力支持下加緊研發(fā)這項新技術，希望能早日實現(xiàn)產業(yè)化。雖然現(xiàn)在較高的生產成本制約著微藻生物柴油產業(yè)的發(fā)展，但通過今后技術的不斷改進，相信微藻生物柴油產業(yè)的前景是十分廣闊的。
第4篇：生物燃料科技范文
一、國內生物燃料產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要制約因素
（一）國內生物燃料產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、燃料乙醇開始規(guī)?；瘧?/p>
“十五”期間，我國在黑龍江、吉林、河南、安徽4省，分別依托吉林燃料乙醇有限責任公司、河南天冠集團、安徽豐原生化股份有限公司和黑龍江華潤酒精有限公司四家企業(yè)建成了四個燃料乙醇生產試點項目進行定點生產，初步形成了現(xiàn)有國內燃料乙醇市場格局。到2007年，我國燃料乙醇產能達160萬噸，四家定點企業(yè)產能達144萬噸。值得注意的是，為不影響糧食安全并改善能源環(huán)境效益，我國已確定不擴大現(xiàn)有陳化糧玉米乙醇生產能力的政策，轉向以木薯和甜高粱等非糧作物為原料生產燃料乙醇，并開始商業(yè)化生產。目前，廣西木薯乙醇項目的生產能力超過20萬噸，2008年全國燃料乙醇總產量達172萬噸。此外，生物液體燃料也已開始在道路交通部門中初步得到規(guī)?；瘧?，我國燃料乙醇的消費量已占汽油消費量的20%左右，在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北、河北、山東、江蘇部分地區(qū)已基本實現(xiàn)車用乙醇汽油替代普通無鉛汽油。
2、生物柴油步入快速發(fā)展軌道
自2002年經國務院批示，國家發(fā)改委開始推進生物柴油產業(yè)發(fā)展以來，生物柴油年產量由最初的1萬噸發(fā)展到現(xiàn)在的近20萬噸，總設計產能約200萬噸/年，生物柴油被納入《中華人民共和國可再生能源法》的管理范疇。2008年，為鼓勵和規(guī)范生物柴油產業(yè)發(fā)展，防止重復建設和投資浪費，根據生物燃料產業(yè)發(fā)展總體思路和基本原則，結合國家有關政策要求及產業(yè)化工作部署與安排，國家發(fā)改委批準了中石油南充煉油化工總廠6萬噸/年、中石化貴州分公司5萬噸/年和中海油海南6萬噸/年3個小油桐生物柴油產業(yè)化示范項目。截止目前，我國生物柴油產業(yè)已初步形成以海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發(fā)展公司等民營公司、外資公司以及中糧集團、航天科工集團和三大石油集團共同參與的格局。
（二）生物燃料產業(yè)發(fā)展需突破的主要制約因素
目前，我國生物燃料產業(yè)的快速發(fā)展還面臨許到原料資源供應、產業(yè)發(fā)展的技術瓶頸、商業(yè)化應用市場和政策、市場環(huán)境不完善等制約因素。
1、原料資源供應嚴重不足
無論是燃料乙醇還是生物柴油都面臨著“無米下鍋”。
從燃料乙醇看，如果完全用玉米來生產，按照1∶3.3 比例計算，2020 年將達4950 萬噸，加上其他工業(yè)消費對玉米需求的增長，未來我國玉米生產將難以滿足燃料乙醇生產的工業(yè)化需求，而且隨著陳化糧食逐步消耗殆盡和玉米價格的不斷上漲，玉米燃料乙醇的發(fā)展可能威脅到我國糧食安全，因此完全使用玉米生產燃料乙醇在我國并不現(xiàn)實。
從生物柴油看，國內僅有的幾個項目都是以地溝油、植物油腳等廢棄油脂做原料，而全國一年的廢棄油脂也只有600―700萬噸，其中相當比例還要用于化工生產，每年可供生物柴油企業(yè)利用的廢棄油脂不足50 萬噸。按照1.2 噸廢棄油脂生產1 噸生物柴油計算，40 多萬噸廢棄油脂能滿足的產能只有30 多萬噸。目前，我國很多企業(yè)處于部分停產或完全停產狀態(tài)，行業(yè)發(fā)展陷入了困境。
2、產業(yè)發(fā)展中的技術、標準瓶頸制約
目前，我國生物質能產業(yè)發(fā)展尚處于起步階段，產業(yè)發(fā)展中的生產技術、產品標準、生產設備等問題已成為阻礙生物燃料產業(yè)快速健康發(fā)展的重要問題之一。
從燃料乙醇的發(fā)展看，一方面，我國的自主研發(fā)能力還比較弱，缺乏具有自主知識產權的核心技術。目前國內以玉米、木薯等淀粉類為原料的生產技術已經進入商業(yè)化初期階段，以甜高粱、甘蔗等糖質類為原料基礎的燃料乙醇生產技術大多處于試驗示范階段，還需在優(yōu)良品種選育、適應性種植、發(fā)酵菌種培育、關鍵工藝和配套設備優(yōu)化、廢渣廢水回收利用等方面作進一步研究。而國外以淀粉、糖質類為原料的燃料乙醇生產技術已經十分成熟，并進入大規(guī)模商業(yè)化生產階段。此外，我國的纖維素乙醇還處在試驗階段，技術還有待完善，尤其是如何降低纖維預處理和纖維酶的成本，高效率的發(fā)酵技術等方面，總體而言與國外發(fā)達國家相比差距較大。另一方面，國內還缺乏以不同生物質為原料的燃料乙醇相關產品和技術標準。盡管我國于2001年頒布了變性生物燃料乙醇（GB18350－2001）和車用乙醇汽油（GB18351－2001）兩項強制性國家標準，在技術內容上等效采用了美國試驗與材料協(xié)會標準（ASTM）；但上述標準主要是基于淀粉類原料而制定的，而制備燃料乙醇的原料種類較多且生產工藝也大不相同，在某些技術指標上也會有所差異，單一基于淀粉類原料制定的標準在一定程度上制約了我國燃料乙醇產業(yè)的快速發(fā)展。
從生物柴油的發(fā)展看，我國主要采用化學酯化法生產生物柴油，已形成較完備的技術體系和方法，但由于酯化過程要進行水洗、除渣、酯化、分離、蒸餾、洗滌、干燥、脫色等一系列過程，因此，轉化率低，成本較高，而且產品質量難以保障。此外，雖然我國在2007年頒布了《柴油機燃料調和用生物柴油（BD100）國家標準》（GB/T20828－2007），但由于生物柴油的酸度、灰分、殘?zhí)烤哂谑皖惒裼?，常會以B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用。而我國至今沒有B5或B20標準，更沒有對生物柴油企業(yè)的生產設計和運行進行技術規(guī)范，生物柴油質量難以保證，導致難以進入中石油、中石化的銷售終端，大量生物柴油賣給企業(yè)用作燒鍋爐等用途，極大地制約了我國生物柴油產業(yè)的快速健康發(fā)展。
3、生產成本過高，商業(yè)化應用缺乏市場前景
從燃料乙醇看，目前，除巴西以甘蔗為原料生產的燃料乙醇成本可以與汽油相競爭外，其他國家燃料乙醇的成本都比較高，而我國燃料乙醇由于受原料成本高、耗能大、轉化率低等因素影響，燃料乙醇的生產成本更高；從生物柴油看，在原料價格高峰時，生物柴油的生產成本是每噸接近7000元，而售價是6000元左右。因此，不依靠政府補貼，大規(guī)模的商業(yè)化應用缺乏市場前景。
4、政策法規(guī)和市場環(huán)境尚需改進
雖然我國在2005年2月28日通過了《可再生能源法》，并于2007年8月出臺了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，但主要是以利用再生能源發(fā)電作為目標和重點的，缺乏對包括燃料乙醇、生物柴油等生物燃料開發(fā)利用的明確性規(guī)定。另外，在生物燃料產業(yè)發(fā)展方面缺乏利用稅收減免、投資補貼、價格補貼、政府收購等市場經濟杠桿和行政手段促進發(fā)展的政策性法規(guī)；而且，部分出臺的優(yōu)惠政策行業(yè)內企業(yè)很難享受。此外，我國生物燃料產業(yè)的市場化競爭和運作環(huán)境也有待進一步完善。
二、我國生物燃料產業(yè)發(fā)展的路線圖
（一）發(fā)展目標
按照因地制宜、綜合利用、清潔高效的原則，合理開發(fā)生物質資源，以產業(yè)發(fā)展帶動技術創(chuàng)新，通過加強生物質的資源評價和規(guī)劃，健全生物燃料產業(yè)的服務體系，包括完善科技支撐體系，加強標準化和人才培養(yǎng)體系建設，完善信息管理體系等途徑促進生物燃料產業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)生物燃料產業(yè)發(fā)展從追趕型到領先型的轉變。到2020年，燃料乙醇年利用量達1000萬噸，生物柴油年利用量達200萬噸，年替代化石燃料1億噸標準煤。
（二）發(fā)展路線
近期（2011―2015年）：在燃料乙醇方面，應維持玉米乙醇、小麥乙醇的現(xiàn)有發(fā)展規(guī)模，繼續(xù)提高玉米乙醇、小麥乙醇項目的生產效率；重點發(fā)展木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧淀粉類燃料乙醇；努力完善木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧燃料乙醇的生產工藝，提高生產經濟性；進行甜高粱乙醇、甘蔗乙醇等糖類原料的直接發(fā)酵技術的示范；同時，加大纖維素遺傳技術研發(fā)力度，爭取在纖維素酶水解技術上有所突破；開展抗逆性能源植物的種植示范。在生物柴油方面，仍將維持以廢棄油脂為主，以林木油果等為輔的原料供給結構；開展高產木本油料種植技術研究；開展先進酯化技術示范；制定生物柴油技術規(guī)范和B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用的產品標準，并建立國家級的質量監(jiān)測系統(tǒng)。
中期（2016―2020年）：在燃料乙醇方面，加大以甜高粱等糖類作物為原料的燃料乙醇的產業(yè)化利用，應用耐高溫、高乙醇濃度、高滲透性微生物發(fā)酵技術，采用非相變分離乙醇技術；戊糖、己糖共發(fā)酵生產乙醇技術實現(xiàn)突破，纖維素乙醇進入生產領域；耐貧瘠能源作物在鹽堿地、沙荒地大面積種植，提高淀粉作物中淀粉含量、糖作物中的糖含量技術成功，燃料乙醇在運輸燃料中起到重要作用。在生物柴油方面，大力開發(fā)以黃連木、麻風樹等木本油料植物果實作為生物柴油主要原料的生物柴油，高產、耐風沙、干旱的灌木與草類規(guī)?；N植技術取得突破；高壓醇解、酶催化、固體催化等生物柴油技術廣泛應用。
遠期（2020年以后）：在燃料乙醇方面，燃料乙醇逐步替代汽油并探索利用更高熱值產品（如丁醇等）；植物代謝技術取得突破，減少木質素含量提高纖維素含量，大規(guī)模生產木質纖維類生物質燃料乙醇的工業(yè)技術開發(fā)成功并實現(xiàn)產業(yè)化。在生物柴油方面，以黃連木、麻風樹等木本油料植物果實作為生物柴油主要原料的生物柴油的生產工藝不斷成熟且生產經濟性不斷提高，規(guī)模不斷擴張；工程微藻法技術逐步完善并走向成熟且實現(xiàn)產業(yè)化。
三、促進我國生物燃料產業(yè)發(fā)展的保障措施
（一）統(tǒng)一思想，合理規(guī)劃，有序推進
向全社會廣泛宣傳發(fā)展生物燃料產業(yè)的重要意義，切實提高對發(fā)展生物燃料產業(yè)重要性的認識，把生物燃料產業(yè)的發(fā)展提高到國家經濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略高度予以考慮。同時，要借鑒先發(fā)國家在生物燃料產業(yè)發(fā)展過程中的經驗和教訓，仔細分析生物燃料產業(yè)發(fā)展過程中可能會出現(xiàn)的問題。此外，各地區(qū)也要按照因地制宜、統(tǒng)籌兼顧、突出重點的原則，做好生物燃料產業(yè)發(fā)展的規(guī)劃工作，根據生物質資源狀況、技術特點、市場需求等條件，研究制定本地區(qū)生物燃料產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出切實可行的發(fā)展目標和要求，充分發(fā)揮好資源優(yōu)勢，實現(xiàn)生物質能的合理有序開發(fā)，走出一條具有中國特色的生物燃料產業(yè)發(fā)展路徑。
（二）開展資源評價，發(fā)展能源作物
必須通過生物質資源的調查和評價工作，搞清各種生物質資源總量、用途及其分布，為發(fā)展生物燃料產業(yè)奠定良好基礎。一是開展調查研究，做好資源評價。二是在生物質資源普查與科學評價基礎上，制定切實可行的能源作物發(fā)展規(guī)劃，以確定在什么地方具有大規(guī)模種植何類能源作物的條件。在不毀壞林地、植被和濕地，不與糧爭地，不與民爭糧的原則下，調整種植業(yè)比例，優(yōu)化種植結構，根據主要能源作物品種的性能、適宜的邊際性土地等資源數量、區(qū)域分布現(xiàn)狀，科學制訂能源作物的種植規(guī)劃。在種植基礎好、資源潛力大的地區(qū)，規(guī)劃建設一批能源作物種植基地，為生物燃料示范建設和規(guī)?；l(fā)展提供可靠的原料供應基礎。
（三）加大生物燃料產業(yè)前沿技術研究和產業(yè)化示范工作
必須要堅持點面結合、整體推進的原則，將近、中遠期目標相結合，并結合我國生物質資源特點，加大對生物燃料產業(yè)前沿技術和技術產業(yè)化研究的支持力度。一是制定生物燃料產業(yè)發(fā)展的技術路線圖，通過政府、企業(yè)和研究機構的共同工作，提出中長期需要的技術發(fā)展戰(zhàn)略，有利于幫助企業(yè)或研發(fā)機構識別、選擇和開發(fā)正確的技術，并幫助引導投資和配置資源。二是加強生物燃料產業(yè)技術的試點和產業(yè)化示范工作，設立生物燃料產業(yè)研究發(fā)展專項資金，增加研究開發(fā)投入，加大生物燃料產業(yè)技術的研發(fā)力度，加快推進生物燃料產業(yè)技術的科技進步與產業(yè)化發(fā)展。三是重視生物燃料產業(yè)技術和產品的標準體系建設，制定生物燃料產業(yè)技術和產品標準，發(fā)揮標準的技術基礎、技術準則、技術指南和技術保障作用，并建立國家級的質量監(jiān)測系統(tǒng)加強市場監(jiān)督工作，促進生物燃料產業(yè)的健康發(fā)展。
（四）加強財政、稅收和金融政策的引導和扶持
一是可以給予適當的財政投資或補貼，包括建立風險基金制度實施彈性虧損補貼、對原料基地給予補助、具有重大意義的技術產業(yè)化示范補助和加大面對生產生物燃料產品企業(yè)的政府采購等措施，以保證投資主體合理的經濟利益，使投資主體具有發(fā)展生物燃料項目的動力。二是加大對投資生物燃料項目的稅收優(yōu)惠，包括對投資生物燃料項目的企業(yè)實行投資抵免和再投資退稅政策，對生產生物燃料產品的企業(yè)固定資產允許加速折舊，對科研單位和企業(yè)研制開發(fā)出的生物燃料新技術、新成果及新產品的轉讓銷售在一定時期可以給予減免營業(yè)稅和所得稅等措施，以鼓勵和引導更多的企業(yè)重視、參與生物燃料產業(yè)發(fā)展。三是積極引導金融資本投向生物燃料產業(yè)，包括對生物燃料龍頭企業(yè)實施貸款貼息，支持有條件的生物燃料企業(yè)發(fā)行企業(yè)債券和可轉換債券，支持符合條件的生物燃料企業(yè)以現(xiàn)有資產做抵押到境外融資以獲得國際商業(yè)貸款和銀團貸款，鼓勵和引導創(chuàng)業(yè)投資增加對生物燃料企業(yè)的投資等措施，鼓勵以社會資本為主體按市場化運作方式建立面向生物燃料產業(yè)的融資擔保機構，以降低生物燃料企業(yè)的融資成本，擴充和疏通生物燃料企業(yè)的融資渠道。
（五）加強部門間合作，建立產業(yè)服務配套體系，完善市場體系建設
一是建設和完善服務保障體系。整合資源，建立和完善產業(yè)服務配套體系，針對生物質資源分布廣、收集運輸難等問題，建立生物質資源收集配送等產業(yè)服務體系；積極引導農民發(fā)展能源作物種植、農作物秸稈收集與預處理等專業(yè)合作組織，建立生物質原料生產與物流體系；盡快建立完善生物燃料產業(yè)技術的推廣服務體系、行業(yè)質量標準和產品檢測中心等配套服務體系，加強生物燃料產業(yè)技術、管理人才隊伍的建設。二是必須盡快開發(fā)具有自主知識產權的生物燃料產業(yè)的國產設備，重點開發(fā)有利于生物燃料產業(yè)發(fā)展的裝備設計與制造技術，包括大型專用成套設備和成熟的生產工藝路線。三是完善市場體系建設。要通過市場帶動，積極發(fā)展上下游企業(yè)和相關配套產業(yè)，整合資源，優(yōu)化結構，建立完善的市場體系。
第5篇：生物燃料科技范文
2006年5月份，一列特殊的火車在瑞典開始正式運營。該火車共有10節(jié)車廂，最高速度可達每小時130公里――這是世界上第一列使用生物燃料的火車，使用的燃料是由屠宰場里扔掉的牛油、內臟等經過高溫發(fā)酵而產生的沼氣。據報道，瑞典打算用10年的時間，對所有辦公用車、公共汽車、旅游車和校車進行改造，最終使它們能夠使用生物燃料。
生物燃料是指從植物，特別是農作物中提取適用于汽油或柴油發(fā)動機的燃料，包括燃料乙醇、生物柴油、生物氣體、生物甲醇、生物二甲醚等，目前以燃料乙醇和生物柴油最為常見。國際市場原油價格持續(xù)處于高位，由于生物燃料能有效替代汽油和柴油，并且更具環(huán)保優(yōu)勢，所以近年來，生物燃料成為世界范圍內可再生能源研究的熱點。
在生物燃料的規(guī)?；a方面，巴西、美國、德國和中國處于世界領先位置。2005年全世界燃料乙醇的總產量約為3000萬噸，其中巴西和美國的產量都為1200萬噸。我國每年生產燃料乙醇102萬噸，可以混配超過1020萬噸生物乙醇汽油，乙醇汽油的消費量已占全國汽油消費量的20％，成為世界上第三大生物燃料乙醇生產國。
在生物柴油方面，2005年世界生物柴油總產量約220萬噸，其中德國約為150萬噸。據《南德意志報》報道，2006年，德國生物柴油銷售量已經超過300萬噸，占德國汽車柴油總消費量的10％。
短命的第一代生物燃料
美國的乙醇燃料已占運輸用燃料的3％。2006年美國國會通過的《能源政策法》規(guī)定，到2010年，汽油中必須摻入的生物燃料應是目前的3倍。歐盟在2006年春天公布的《歐盟生物燃料實施計劃》稱，到2030年歐洲將有27%至48%的汽車使用生物燃油，這將大大減輕歐盟各成員國對于石油能源的依賴。日本的一項環(huán)保計劃透露，日本要在4年內讓國內40%的汽車改用生物燃料。
中國也在積極推廣生物燃料，特別是燃料乙醇。除2004年2月已批準的黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省以外，湖北、山東、河北、江蘇等也將進行乙醇汽油使用試點。東北三省已經實現(xiàn)了全境全面封閉推廣使用車用乙醇汽油。國家發(fā)改委報告稱，2005年我國生物乙醇汽油的消費量已占全國汽油消費量的20％。同時，國家有關部門正在研究制定推進生物柴油產業(yè)發(fā)展的規(guī)劃以及相應的激勵政策，提出了“到2020生物柴油生產能力達到200萬噸”的產業(yè)發(fā)展目標。
國內生產燃料乙醇，主要原料是陳化糧。中國發(fā)展生物燃料的初衷，除了能源替代之外，還有消化陳化糧、提升糧食價格、提高農民收入方面的考慮。目前全球各地生產生物燃料，也是大多以糧食作物為原料，如玉米、大豆、油菜子、甘蔗等。
使用糧食作物作為生產原料的生物燃料被稱為第一代生物燃料。盡管第一代生物燃料到現(xiàn)在為止也只不過經歷了區(qū)區(qū)幾年的發(fā)展，并且只是在很少的幾個國家實現(xiàn)了規(guī)?；a，但是它的局限性很快就顯示出來。目前世界各國都在著力研發(fā)第二代生物燃料。
第一代生物燃料的最大缺點是占用耕地太多以及威脅糧食供應。紐約理工大學教授詹姆斯?喬丹和詹姆斯?鮑威爾前不久在《華盛頓郵報》上撰文指出：生物燃料不是滿足我們對交通燃料需求的一個長期而實用的解決方案、即便目前美國三億公頃耕地都用來生產乙醇，也只能供應2025年需求量的一半?？墒沁@對土地和農業(yè)的影響將是毀滅性的。
美國明尼蘇達大學一個研究小組2006年7月10日在美國《國家科學院學報》上指出，未來的生物燃料應該在產出效率上有明顯提高，其生產用地也不能和主要農作物用地沖突。文章指出，能在低產農田和較惡劣環(huán)境種植的作物如柳枝稷、莎草和木本植物等，可能更有前途。
2006年10月份在北京舉行的“2006中國油氣投資論壇”上，國家能源辦副主任徐錠明指出，發(fā)展生物能源不可一哄而上，要以戰(zhàn)略眼光，結合各地的資源情況，從實際出發(fā)。此前，國家發(fā)改委、農業(yè)部的官員，也分別對地方政府在發(fā)展生物能源方面的沖動提出忠告，要求一定不能與人爭地、爭糧、爭水。
第二代生物燃料漸成氣候
鑒于此，生物燃料業(yè)加快了新技術的開發(fā)，并將目光投向非糧作物。國際能源機構大力支持推進第二代技術的研發(fā)，二代生物燃料不僅有更加豐富的原料來源，而且使用成本很低，草、麥秸、木屑及生長期短的木材都能成為原料。加拿大已建成使用麥秸生產乙醇的工廠，德國開發(fā)了使用木材和麥秸等生產生物柴油的技術，哥倫比亞已成功地從棕櫚油中提煉出乙醇。烏拉圭畜牧業(yè)非常發(fā)達，開始以牛羊脂肪為原料提煉生物柴油。日本已經在大阪建成一座年產1400噸實驗性生物燃料的工廠，可以利用住宅建筑工程中廢棄的木材等原料生產能添加到汽油中的生物燃料。
中國在第二代生物燃料技術方面的研發(fā)也不落后于其他國家。中國科學院一個實驗室研制出一項最新科技成果，可以將木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進行熱解液化和再加工，將它們轉化為生物燃料。據統(tǒng)計，中國目前能夠規(guī)模化利用的生物燃料油木本植物有10種，這10種植物都蘊藏著盛大潛力。豐富的植物資源，使中國生物燃油的前景非常光明。
中國除了進行以木本植物為原料的實驗外，還擴大了糧食原料的實驗范圍，探索以低產農田和較惡劣環(huán)境種植的作物為原料，并在一些技術上取得了突破。2006年8月，河南天冠燃料乙醇有限公司投產的年產3000噸纖維乙醇項目，成為國內首個利用秸稈類纖維質原料生產乙醇的項目。2006年10月19日，中糧集團在廣西開工建設的40萬噸燃料乙醇項目，所用原料為木薯，也屬于非糧作物。加工1噸燃料乙醇，用木薯的成本比用玉米和甘蔗分別低500元和300元左右。而且由于木薯適于在土層淺、雨水不宜保持的喀斯特地區(qū)種植，更有助于幫助農民增加收入。
種種跡象表明，生物燃料的發(fā)展方向正在悄然轉變，生產生物燃料的原料將由“以糧為主”向“非糧替代”轉變。
第6篇：生物燃料科技范文
關鍵詞：海藻；生物燃油；能源；減排；
1引言
隨著全球經濟的發(fā)展，能源將日趨緊張。傳統(tǒng)能源的迅速減少以及嚴重的污染問題，已經嚴重危害到全球的經濟和環(huán)境。我們必須減少對化石資源的依賴，加大可再生能源的開發(fā)和利用。目前，生物質能生產主要以農作物為原料，對糧食、耕地、水等資源需求巨大，因為資源供給的限制，難以滿足市場需求。海洋生物質能的開發(fā)為解決這一問題提供了出路。
2利用海藻發(fā)展生物燃料研究的背景和現(xiàn)狀
生物質能是以生物質為載體，將太陽能以化學能形式貯存其中，能源主要依靠植物的光合作用產生。生物能可以轉化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料形式，替代傳統(tǒng)的化石燃料，具有環(huán)保和可再生雙重屬性。工程海藻的研究和開發(fā)，為生物質能產業(yè)提供充足和廉價的原料供給成為可能。
美國從1976年起就啟動了微藻能源研究。目前，美國的科學家已經培育出富油的工程小環(huán)藻，這種藻類比自然狀態(tài)下微藻的脂質含量提高3至12倍。2006年11月，美國亞利桑那州建立了可與1040兆瓦電廠煙道氣相連接的商業(yè)化系統(tǒng)，成功地利用煙道氣的二氧化碳，大規(guī)模光合成培養(yǎng)微藻，并將微藻轉化為生物“原油”。2007年，美國啟動“微型曼哈頓計劃”，計劃實現(xiàn)微藻制備生物柴油的工業(yè)化。美國能源局計劃在各項技術全面進展的前提下，將微藻產油的成本于2015年降至2至3美元/加侖。
2007年，日本啟動了大型海藻的能源計劃項目，利用馬尾藻生產汽車用乙醇。預計到2020年，栽培面積將達1萬平方公里，每年可收獲6500噸干藻，可以生產約200萬升燃料乙醇，相當于現(xiàn)有日本汽車油耗量的三分之一。
今年，我國微藻能源方向首個國家重點基礎研究發(fā)展計劃（“973計劃”）項目“微藻能源規(guī)模化制備的科學基礎”，已經正式啟動。該項目將以推動微藻能源規(guī)模化制備中核心技術的重大突破為目標，提高微藻能源規(guī)模化制備系統(tǒng)中各單元的效率為主線，研究從藻種選育到微藻能源規(guī)?；苽湎到y(tǒng)構建過程中亟待解決的生物學及工程學方面的關鍵科學問題。[1]
3 、海藻作為生物燃油原料的優(yōu)點
海藻主要包括微藻和大型海藻，海藻的種植可以利用海洋、鹽堿地等不適合糧食作物生產的空間進行生產，這樣避免了傳統(tǒng)生物質能對農業(yè)資源的需求。各國研究機構都在運用現(xiàn)代生物技術開發(fā)海洋工程微藻，因為海洋微藻本身具備以下特征。一是光合效率高，生長速度快。生長周期短、繁殖快。二是微藻個體小、木素含量低，易粉碎干燥，生產液體燃料所需處理工藝相對簡單，生產成本較低。三是微藻內大量積累脂質，因而可以大量生產生物燃料。四是微藻在生長過程中又可以消耗大量的二氧化碳，能緩解溫室氣體的排放。五是綜合利用價值較高。微藻在制備生物燃油的同時可以開發(fā)蝦青素、活性蛋白、不飽和脂肪酸、天然色素、生物肥料等高值產品，以降低微藻產油的成本。[2]
4、我國海藻養(yǎng)殖優(yōu)勢和存在問題分析
目前，我國擁有世界上最大規(guī)模的海藻生產基地，不論是產業(yè)規(guī)模，還是出口貿易，在世界上都占有舉足輕重的地位。我國海藻養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較早，并成功的掌握了紫菜、海帶等海藻大規(guī)模培養(yǎng)的關鍵技術。在螺旋藻和小球藻等微藻的藻種選育、規(guī)模培養(yǎng)和產業(yè)化方面取得了大量技術成果，某些技術已經達到國際先進水平。
與國際上其他國家相比，我國在推動藻類能源規(guī)?；苽浼夹g上有一定優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為以下幾點：一是我國擁有一定的高水平技術人員和技術儲備，并在人力成本方面具有明顯優(yōu)勢。二是海藻分類區(qū)系、藻種選育和基因工程等領域具備較強的科研力量。三是我國海洋環(huán)境富營養(yǎng)化和赤潮比較嚴重,可以通過大規(guī)模海藻栽培實現(xiàn)對海洋的生態(tài)修復。四是我國在海洋資源方面擁有明顯的區(qū)位及環(huán)境優(yōu)勢。[3]
我國在海藻能源開發(fā)方面有很多不足之處，概括起來主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是海藻的燃料轉化技術研究投入不足，發(fā)展相對滯后。二是實現(xiàn)封閉式光生物反應器的規(guī)?；a方面技術落后。三是我國海藻的栽培局限于近海小規(guī)模的試驗場，試驗項目的投入在技術和資金方面與發(fā)達國家相比明顯不足。
5、海洋生物質能源發(fā)展趨勢的必然性
5、1 發(fā)展海洋生物質燃料可以滿足國家戰(zhàn)略需求
我國1993年開始成為石油凈進口國，能源安全已成為國家安全戰(zhàn)略中最重要的一環(huán)，能源發(fā)展方向不但決定著能源安全，甚至影響到國家安全。同時，新能源工業(yè)必然要成為未來能源工業(yè)的制高點，誰有更大的競爭優(yōu)勢，誰就有更多的話語權。
目前，隨著全球氣候惡化，國際上很多領域對碳排放指標提出越來越明確的要求。在航空領域，歐盟去年公布自2012年起對所有抵達或離開歐盟國家的商業(yè)航班實施碳排放權配額制度。作為應對策略，德國開始試飛生物燃油的客機，在6個月試驗期間，這架空客A321型客機預計減排二氧化碳1500噸。如果仍然使用傳統(tǒng)燃料，我國民航業(yè)為購買碳排放權僅2012年一年需向歐盟支付8億元人民幣。[4]
另外，根據專門機構的數據和預言，按照目前的發(fā)展速度，不久的將來碳交易將發(fā)展成為全球規(guī)模最大的商品交易市場。種種跡象證明，無論是出于環(huán)境效益，還是經濟效益，海洋生物質燃料的發(fā)展都已經刻不容緩。
5.2 利用海藻發(fā)展生物燃料在技術上可行
2006年全球研發(fā)海藻生物燃料的企業(yè)大約有4家，到2008年已超過50家，我國目前從事海藻生物柴油研發(fā)的企業(yè)已有5家。2009年6月，《美國生物燃料月刊》預測分析認為，到2014年，海藻生物柴油將達到6.13億升的生產能力，每升的批發(fā)價格約為0.34美元?！渡锶剂衔恼吩u論認為，從理論上看，海藻生物柴油的成本會像過去預計電腦的市場成本一樣，很快會降下來。
6關于發(fā)展海洋藻類生物質能的幾點建議
結合實際情況，就我國發(fā)展海洋藻類生物質能研究領域的資源配置及研究重點提出以下幾點建議。一是從國家層面上設計和制定系統(tǒng)的科技發(fā)展路線圖。二是明確關鍵科技問題，開展有針對性的技術攻關。三是開展海洋藻類基礎生物學的研究。四是加快開展具有共性的關鍵技術研究的步伐，突破海洋生物質能產業(yè)化的技術瓶頸。五是建立健全海藻環(huán)境保護和海藻資源合理有序開發(fā)的有關法律法規(guī)，制定海藻能源產品的技術標準及相關產業(yè)扶持政策，保證海洋生物質能產業(yè)得到健康持續(xù)的發(fā)展。[5]
第7篇：生物燃料科技范文
《時代》周刊2005年10月3日
英國生物學權威雜志《皇家學會生物學分會學報》9月底發(fā)表最新研究報告稱，兩名日本科學家不久前首次拍攝到最神秘的深海動物之一――巨型烏賊的活體照片。這是人類首次拍攝到自然生存狀態(tài)中的野生活體巨型烏賊。被拍攝到的巨型烏賊長13米，觸須有一輛公共汽車那么長，眼睛大小則與人的頭骨規(guī)格相仿。
長期以來，“巨型烏賊”之謎一直吸引著人類，從古希臘神話到凡爾納的科幻小說，都曾提到過這種神秘的深海動物。但在此次拍攝前，科學家見到過的巨型烏賊都已死亡或瀕于死亡，可見研究這種深海動物之困難。因此，人類對其了解至今仍然很少。
為追尋巨型烏賊的行蹤，自2002年以來，幾名日本科學家每年都會花兩周左右的時間，在大海中追蹤抹香鯨，抹香鯨是巨型烏賊的天敵，常以烏賊為食物，因此找到抹香鯨，也就能找到烏賊。
在東京以南1000公里處的小笠原群島附近900米深海中，科學家終于碰到了巨型烏賊，并通過水下攝像機成功抓拍到它的活動。
科學家將一部數碼相機安置在海下1000米深處，并在附近埋伏下巨大的鐵鉤，上掛有蝦肉做誘餌。上鉤的這只巨型烏賊一只觸須被鐵鉤刺穿，它反復掙扎，試圖擺脫鐵鉤，最后留下一條5.5米長的“斷臂”逃之夭夭。數碼相機記錄下全過程，600余幅照片向人們展示了一種兇猛敏捷的巨型生物，其巨大程度遠遠超出此前科學家對這種神秘生物的猜測和想像。
蛇紋石用作燃料添加劑
《經濟學人》2005年10月6日
科技人員最近發(fā)明了一種名為Clap的燃料添加劑，以提高汽車發(fā)動機的燃料使用效率。所謂Clap添加劑，其實就是將蛇紋石（serpentine）研磨成直徑僅百萬分之一毫米的微粒，然后添加到汽車燃料中。發(fā)明者稱，這種添加劑能夠將老舊汽車發(fā)動機的燃料使用率提高10％。
Clap研究項目最早是由莫斯科“納米科技研究所”于1979年啟動，其研究初衷是發(fā)明一種發(fā)動機劑。研究人員起初只是想找到一種合適的微粒加入汽車使用的汽油中，以有效修復因沙礫卷入而造成的發(fā)動機氣缸和活塞磨損的問題，維持汽車發(fā)動機運轉的效果。
2002年，意大利一家生物研究實驗室的工程師受到俄羅斯研究的啟發(fā)，先后試驗過將銅、鋅、鋁和銀的納米顆粒添加入汽車燃料箱，但這些物質都不合適，因為它們會使汽油變得過于稀滑。
最終，科學家的視線逐漸集中到蛇紋石上來，這種物質富含鎂化硅酸鹽，極易吸附在各種普通汽油和柴油發(fā)動機的氣缸內表面，正好能實現(xiàn)預期效果。
第8篇：生物燃料科技范文
關鍵詞：生物質 生物質能發(fā)電 技術狀況
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0120-01
1 生物質概述
生物質，從廣義上講，是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括了所有的動植物和微生物。生物質所蘊含的能量稱為生物質能，是一種可再生能源，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用。
生物質能是地球上最古老的能源，一直以來是人類賴以生存的重要能源之一。在目前世界能源消耗中，生物質能占總能耗的14%，僅次于石油、煤和天然氣，是世界第四大能源。在生物質能的利用過程中產生的二氧化碳可被等量的植物通過光合作用所吸收，從而實現(xiàn)二氧化碳的零排放和生物質能的循環(huán)利用，同時生物質能也是一種含硫量低的可再生能源，可以轉化得到氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料，從而補充和替代化石燃料，減少對礦物能源的依賴。
目前，世界各國，尤其是發(fā)達國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質能利用技術，以達到保護礦產資源，保障國家能源安全，實現(xiàn)二氧化碳減排，保持國家經濟可持續(xù)發(fā)展的目的。
2 生物質能的利用轉化方式
目前，我們對生物質能的利用主要有生物質直接燃燒、氣化、液化、固化和沼氣技術等方式。
生物質直接燃燒是通過燃燒將化學能轉化為熱能，從而獲取熱量。直接燃燒可分為鍋爐燃燒、爐灶燃燒、爐窯燃燒和炕連灶燃燒。
生物質氣化是在一定的熱力學條件下，將組成生物質的碳氫化合物轉化為含一氧化碳和氫氣等可燃氣體的過程。氣化過程不同于燃燒過程，一方面，燃燒過程中需供給充足的氧氣，使原料充分燃燒，從而獲取熱量，而氣化過程希望盡可能多地將能量保留在反應后得到的可燃氣體中，所以只供給較少的氧氣以滿足熱化學反應的需要；另一方面，燃燒后產生的是水蒸氣和二氧化碳等不可再燃燒的煙氣，而氣化后的產物是含氫、一氧化碳和低分子烴類的可燃氣體。
生物質液化是生物質熱裂解技術的一部分。生物質熱裂解是生物質在完全無氧供給的條件下熱降解為可燃氣體、液體生物油和固體生物質炭三種成分的過程。其中，反應產生的生物油可進一步分離，制成燃料油和化工原料。
在生物質能轉化利用的各種途徑中，利用生物質能轉化后的熱能來發(fā)電具有高效、環(huán)保等優(yōu)勢，在丹麥、瑞典、芬蘭、荷蘭以及巴西和印度等國家已得到廣泛應用。近年來，隨著能源和環(huán)保壓力的增大，我國生物質能發(fā)電得到快速發(fā)展。
3 生物質能發(fā)電技術
生物質發(fā)電的主要形式有：生物質直接燃燒發(fā)電、生物質混合燃燒發(fā)電、生物質氣化發(fā)電、沼氣發(fā)電和垃圾發(fā)電。
生物質直接燃燒發(fā)電與燃煤火力發(fā)電在原理上沒有本質區(qū)別，主要區(qū)別體現(xiàn)在原料上，火力發(fā)電的原料是煤，而直接燃燒發(fā)電的原料主要是農林廢棄物和秸稈。直接燃燒發(fā)電是把生物質原料送入適合生物質燃燒的特定蒸汽鍋爐中，產生蒸汽，驅動蒸汽機轉動從而帶動發(fā)電機發(fā)電。直接燃燒發(fā)電對原料預處理技術、蒸汽鍋爐的多種原料適用性、蒸汽鍋爐的高效燃燒、蒸汽輪機的效率等方面都有較高要求。
生物質混合燃燒發(fā)電，顧名思義，即為生物質與煤混合作為燃料發(fā)電。混合燃燒的方式主要有兩種：一種是將生物質原料直接送入燃煤鍋爐，與煤共同燃燒；另一種是先將生物質原料在氣化爐中氣化生成可燃氣體，再通入燃煤鍋爐與煤共同燃燒，最后發(fā)電?？梢?，在混合燃燒方式中，對生物質原料的預處理過程顯得尤為重要。一般情況下，通過改造現(xiàn)有的燃煤電廠就可以實現(xiàn)混合燃燒發(fā)電，只需在廠內增加儲存和加工生物質燃料的設備和系統(tǒng)，同時對原有燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)進行適當改造就可以了。
生物質氣化發(fā)電是利用生物質氣化技術產生的氣體燃料，經凈化后直接進入燃氣機中燃燒發(fā)電或者直接進入燃料電池發(fā)電的過程，可以分為內燃機發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、燃氣―蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和燃料電池發(fā)電。生物質氣化發(fā)電是生物質能最有效、最潔凈的利用方式之一，它不僅能解決生物質難于燃用、分布分散等缺點，還能充分發(fā)揮燃氣發(fā)電設備緊湊和污染小的優(yōu)點。
沼氣發(fā)電是一種新型的發(fā)電方式，也是沼氣能量利用的一種有效形式。在沼氣發(fā)電中，驅動發(fā)電機組發(fā)電的是沼氣而非蒸汽。
垃圾發(fā)電包括垃圾焚燒發(fā)電和垃圾氣化發(fā)電，簡而言之，垃圾發(fā)電就是將垃圾直接作為燃料或者將垃圾制成可燃氣體作為燃料來進行發(fā)電的方式。垃圾發(fā)電不僅能夠回收利用垃圾中的能量，達到節(jié)約資源的目的，同時還解決了垃圾的處理問題。
我國的生物質能資源及其發(fā)電的狀況
我國作為傳統(tǒng)的農業(yè)大國，生物質資源非常豐富。我國農作物秸稈年產量約為6.5億噸，2010年達到7.26億噸；薪柴和林業(yè)廢棄物資源中，可開發(fā)量每年達到6億噸以上。近年來，高產的能源作物如甘薯、甜高粱、巨藻、綠玉樹、木薯、芭蕉芋等，作為現(xiàn)代生物質能源已受到廣泛關注，越來越多的科研機構、科技企業(yè)也不斷參與到研究和發(fā)展生物質能資源的隊伍中來，為生物質能源產業(yè)提供了可靠的資源保障。
我國的生物質發(fā)電以直接燃燒和氣化發(fā)電為主要方式，原料主要采用農業(yè)、林業(yè)和工業(yè)廢棄物等。我國生物質發(fā)電起步較晚，但也有近30年的歷史，2006年我國生物質發(fā)電總裝機容量約為2000 MW，其中蔗渣發(fā)電約為1700 MW；從2006年12月，我國第一個生物質直燃發(fā)電項目―― 國能單縣生物發(fā)電廠正式投產開始，截止2008年8月，我國累計核準農林生物質發(fā)電項目130多個，總裝機容量約3000 MW，已有25個生物質直燃發(fā)電項目并網發(fā)電；2009年我國6 MW及以上火電設備中生物質發(fā)電共占到0.37%，預計到2020年將建成總裝機容量為20000 MW的生物質發(fā)電項目，這樣每年就可以節(jié)約7500萬噸煤，而且減少大量的污染排放，此外，秸稈銷售還可以給農民增加200～300億元的收入。
4 結語
從總體上看，我國生物質發(fā)電產業(yè)尚處于起步階段，商業(yè)化程度較低，效益也不高，市場競爭力較弱。但是，近年來，國家對生物質能的開發(fā)利用逐漸重視，已連續(xù)在4個“五年計劃”中將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目，并先后制定了《可再生能源法》《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》《可再生能源產業(yè)發(fā)展指導目錄》和《生物產業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》，提出了生物質能發(fā)展的目標和任務，明確了相關扶持政策。有了這些政策和技術支持，相信生物質能的未來必定會生機勃勃。
參考文獻
[1] 王長貴，崔容強，周篁.新能源發(fā)電技術[M].北京：中國電力出版社，2003.
第9篇：生物燃料科技范文
關鍵詞：生物能；開發(fā)利用；綜述；能源植物；生物質能源
Abstract
With the intensification of world energy crisis， the exploitation of biomass energy has become a hot
point at the present in the world. Giving a overview of the present research evolvement and the exploiting and using state both at home and abroad in energy plant， production technology of energy plant is introduced simply， some existing problems are analyzed and certain suggestions which accorded to the characteristics of energy plant and national situations are proposed in this paper.
Keywords: bioenergy; exploitation and utilization; recapitulate;energy plant; biomass energy
0. 引言
能源是現(xiàn)代社會賴以生存和發(fā)展的基 礎，隨著社會的發(fā)展，能源危機已成為當今 世界面臨的巨大挑戰(zhàn)。據世界能源權威機構1999 年底的分析，世界已探明的主要礦物燃 料儲量和開采量不容樂觀，其中石油剩余可 采年限僅有 40 年[1]，其年消耗量占世界能源 總消耗量的 40.5％[2]。從發(fā)展的角度看，化 石能源終將耗竭，加之其燃燒時產生的有害 物質嚴重污染了生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)的能源結構 已經開始調整，作為未來的主要能源只能依 賴于可再生能源和受控核聚變能。因此，國 內外的能源研究人員正積極探索發(fā)展替代 燃料和可再生能源。
生物質是一種重要的可再生能源。生物 質能是指利用生物可再生原料和太陽能生 產的清潔和可持續(xù)利用的能源，包括燃料酒 精、生物柴油、生物制氫、生物質氣化及液 化燃料等。能源植物是最有前景的生物質能 之一。本文從能源植物的概念、分類入手， 對其國內外研究進展和開發(fā)利用現(xiàn)狀、生物 能源生產技術及存在的問題進行了綜述。
1. 能源植物定義
綠色植物通過光合作用將太陽能轉化 為化學能而貯存在生物質內部，這種生物質 能實際上是太陽能的一種存在形式。所以廣 義的能源植物幾乎可以包括所有植物。植物 的生物質能是一種廣為人類利用的能源，其 使用量僅次于媒、石油和天然氣而居于世界
能源消耗總量第四位。但以目前的技術水
平，還不能將所有植物都用于能源開發(fā)。因 此，一般意義上講能源植物通常是指那些利 用光能效率高，具有合成較高還原性烴的能 力，可產生接近石油成分和可替代石油使用 的產品的植物以及富含油脂、糖類淀粉類、 纖維素等的植物[3，4]。
2. 能源植物的分類
能源植物種類繁多，生態(tài)分布廣泛，有 草本、喬木和灌木類等。目前全世界已發(fā)現(xiàn) 的能源植物主要集中在夾竹桃科、大戟科、 蘿科、菊科、桃金娘科以及豆科，品種主要 有綠玉樹、續(xù)隨子、橡膠樹、西蒙德木、甜 菜、甘蔗、木薯、苦配巴樹、油棕櫚樹、南 洋油桐樹、黃連木、象草等。為了研究利用 方便，這里按其使用的功能和轉化為替代能 源的化學成分將能源植物主要分為四類。
2.1 富含類似石油成分的能源植物
這類植物合成的分子結構類似于石油 烴類，如烷烴、環(huán)烷烴等。富含烴類的植物 是植物能源的最佳來源，生產成本低，利用 率高。目前已發(fā)現(xiàn)并受到能源專家賞識的有 續(xù)隨子、綠玉樹、西谷椰子、西蒙得木、巴 西橡膠樹等。例如巴西橡膠樹分泌的乳汁與 石油成分極其相似，不需提煉就可以直接作 為柴油使用，每一株樹年產量高達 40L。我 國海南省特產植物油楠樹的樹干含有一種 類似煤油的淡棕色可燃性油質液體，在樹干 上鉆個洞，就會流出這種液體，也可以直接用作燃料油。
2.2 富含高糖、高淀粉和纖維素等碳水
化合物的能源植物
利用這些植物所得到的最終產品是乙 醇。這類植物種類多，且分布廣，如木薯、 馬鈴薯、菊芋、甜菜以及禾本科的甘蔗、高 粱、玉米等農作物都是生產乙醇的良好原料
[5]。
2.3 富含油脂的能源植物
這類植物既是人類食物的重要組成部 分，又是工業(yè)用途非常廣泛的原料。對富含油 脂的能源植物進行加工是制備生物柴油的 有效途徑。世界上富含油的植物達萬種以 上，我國有近千種，有的含油率很高，如桂北 木姜子種子含油率達 64.4%，樟科植物黃脈 釣樟種子含油率高達 67.2%。這類植物有些 種類存儲量很大，如種子含油達 15%～25% 的蒼耳子廣布華北、東北、西北等地，資源 豐富，僅陜西省的年產量就達 1.35 萬 t。集 中分布于內蒙、陜西、甘肅和寧夏的白沙蒿、 黑沙蒿，種子含油 16%～23%，蘊藏量高達
50 萬 t。水花生、水浮蓮、水葫蘆等一些高 等淡水植物也有很大的產油潛力。生存在淡 水中的叢粒藻（綠藻門四胞藻目），就如同 產油機，能夠直接排出液態(tài)燃油[6]。
2.4 用于薪炭的能源植物
這類植物主要提供薪柴和木炭。如楊柳 科、桃金娘科桉屬、銀合歡屬等。目前世界 上較好的薪炭樹種有加拿大楊、意大利楊、 美國梧桐等。近來我國也發(fā)展了一些適合作 薪炭的樹種，如紫穗槐、沙棗、旱柳、泡桐 等，有的地方種植薪炭林 3~5 年就見效，平 均每公頃（10 000 m2，15 畝）薪炭林可產 干柴 15 t 左右。美國種植的芒草可燃性強， 收獲后的干草能利用現(xiàn)有技術輕易制成燃 料用于電廠發(fā)電。
3. 國內外能源植物研究開發(fā)和利用概況
3.1 國際能源植物的研究開發(fā)和利用
情況國際上能源植物的研究始于 20 世紀 50 年代末 60 年代初，發(fā)展于 70 年代，自 80 年代以來得到迅速發(fā)展。1986 年美國加州大 學諾貝爾獎獲得者卡爾文博士在加州福尼 亞大面積地成功引種了具有極高開發(fā)價值 的續(xù)隨子和綠玉樹等樹種，每公頃可收獲
120~140 桶石油，并作了工業(yè)應用的可行性 分析研究，提出營造“石油人工林”，開創(chuàng)了 人工種植石油植物的先河[7]。至此在全球迅 速掀起了一股開發(fā)研究能源植物的熱潮，許 多國家都制定了相應的開發(fā)研究計劃。如日 本的“陽光計劃”、印度的“綠色能源工程”、 美國的“能源農場”和巴西的“酒精能源計劃” 等。隨著更多的“柴油樹”、“酒精樹”和“蠟樹” 等植物的發(fā)現(xiàn)及栽培技術的不斷成熟，世界 各地紛紛建立了“石油植物園”、“能源林場” 等，栽種一些產生近似石油燃料的植物。英 國、法國、日本、巴西、俄羅斯等國也相繼 開展石油植物的研究與應用，借助基因工程 技術培育新樹種，采用更先進的栽培技術來 提高產量。
目前，美國已種植有一百多萬公頃的石 油速生林，并建立了三角葉楊、榿木、黑槐、 桉樹等石油植物研究基地；菲律賓有 1.2 萬 公頃的銀合歡樹，6 年后可收 1000 萬桶石 油；日本則建立了 5 萬 m2 的石油植物試驗 場，種植 15 萬株石油植物，年產石油 100 多桶；瑞士“綠色能源計劃”打算用 10 年種 植 10 萬公頃石油植物，解決全國一年 50%
石油需求量。 泰國利用椰子油制作的汽車燃料加油
站在泰國中部巴蜀府開始營業(yè)，成為世界上 第一個椰子油加油站。巴西是乙醇燃料開發(fā) 應用最有特色的國家，實施了世界上規(guī)模最 大的“乙醇種植”計劃。2004 年，巴西的乙醇 產量達 146 億 L，乙醇消費量超過 122 億 L。 目前巴西乙醇產量占世界總產量的 44%，出 口量的 66%。美國通過采用基因工程技術，
對木質纖維素進行了成功的乙醇轉化。從
1980 年到 2000 年的 20 年內，美國的燃料乙 醇生產量由 66.24 億 L 增加到 617 億 L。
此外，還陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些很有前景的能 源植物資源。南美洲北部有一種本土植物
——苦配巴(Copaífera L.)，主要生長在巴西 亞馬遜流域的密林和叢林中，其樹高大，有 粗大的樹干和光滑的表皮，只要在樹干上鉆 一個孔，就能流出金黃色的油狀樹液，每株 成年樹每年能產油 10kg～15kg，成份非常接 近柴油。阿聯(lián)酋大學的瑟林姆教授等人發(fā)現(xiàn) 了一種名叫“霍霍巴(Jojba)”的植物—希蒙得 木(Simmondsia chinensis (Link) Schneider)， 生長在美洲沙漠或半沙漠地區(qū)，種子含油率 達 44％～58％，其油在國際上被譽為“液體 黃金”、“綠色石油”，廣泛用于航空、航天、 機械、化工、等領域。產于澳大利亞的古巴 樹(又稱柴油樹)，每棵成年樹每年可獲得約
25 L 燃料油，且這種油可直接用于柴油機。 油棕櫚樹也是一種石油樹，3 年后開花結果， 每公頃可年產油 1 萬 kg。柳枝稷(Panicum virgatum L.)是美國草原地區(qū)用于水土保持 或作為牛飼料的鄉(xiāng)土植物，自從發(fā)現(xiàn)它可被 用來生產乙醇后，美國聯(lián)邦政府認為這種植 物具有成為能源作物的潛力并加緊了對這 種植物的研究。澳大利亞北部生長的兩種多 年生野草—桉葉藤(Cryptostegia grandiflora R. Br)和牛角瓜(Calotropis gigantean (Linn.) Dryanderex Aiton f.)，其莖、葉含碳氫化合 物，可以用于提取石油。這些野草生長速度 極快，每周長 30 cm，每年可以收割幾次。 美國加州 “ 黃鼠草 ”(Ixeris chinensis (Thunberg) Nakai)，每公頃可生產 1 t 燃料 油，如果人工種植，草和油的產量還能提高， 每公頃生長的草料可提煉出 6 t 石油[8]。日 本科學家最近發(fā)現(xiàn)一種芳草類芒屬植物“象 草”，1 hm2 平均每年可收獲 12 t 生物石油， 比現(xiàn)有的任何能源植物都高產，且所產生的 能源相當于用油菜籽制作的生物柴油的 2 倍，但其投入不及種植油菜的 1/3，因此是
一種理想的石油植物。
3.2 國內能源植物的開發(fā)利用現(xiàn)狀
我國是“貧油大國”，也是世界能源消費 大國。1993 年我國由石油凈出口國變?yōu)閮暨M 口國，石油進口量逐年上升，目前對石油進 口依賴度已超過 1/3[9]。我國對能源植物的 研究及開發(fā)利用起步較晚，與歐美發(fā)達國家 相比還存在很大差距。但我國植物資源豐 富，早在 1982 年分析了 1581 份植物樣品， 收集了 974 種植物，并編寫成了《中國油脂 植物》、《四川油脂植物》，選擇出了一些 高含油量的植物，如烏桕(Sapium sebiferum (Linn.)Roxb)、小桐子(Jatropha curcas L.)、油 楠(Sindora glabra Merr.ex De Wi)、四合木 (Tetraena monglica) 、五 角楓 (Acer mono Maxim)等。已查明我國油料植物為 151 科
697 屬 1554 種，種子含油量在 40％以上的 植物 154 種；新近調查表明，我國能夠規(guī)模 化利用的生物質燃料油木本植物有 10 種， 這 10 種植物均蘊藏著巨大的潛力，具有廣 闊的發(fā)展前景。
我國對能源植物的利用雖處于初級階 段，但生物柴油產業(yè)得到了國務院領導和國 家計委、國家經貿委、科技部等政府部門的 高度重視和支持，并已列入國家計劃?！捌?五”期間，四川省林業(yè)科學研究院等單位利 用野生小桐子（麻瘋樹的果實）提取生物柴 油獲得了成功；中科院“八五”重點項目“燃 料油植物的研究與應用技術”完成了金沙江 流域燃料油植物資源的調查研究，建立了小 桐子栽培示范區(qū)。湖南省在此期間完成了光 皮樹制取甲脂燃料油的工藝及其燃燒特性 的研究；“九五”期間根據《新能源和可再生 能源發(fā)展綱要》的框架，在中央有關部委和 地方制定的計劃中，優(yōu)先項目是：對全國綠 色能源植物資源進行普查，為制訂長期研究 開發(fā)提供科學依據；運用遺傳工程和雜交育 種技術，培育生產迅速、出油率高，更新周 期短的新品種；進行能源植物燃料的基礎研 究和開發(fā)研究，包括能源植物燃燒特性，提 煉工藝及綜合利用和開發(fā)[10，11]。中國工程院
有關負責人介紹，中國“十五”計劃發(fā)展綱要
提出發(fā)展各種石油替代品，將生物與現(xiàn)代化 農業(yè)、能源與資源環(huán)境等項目列入國家 863 計劃，把大力發(fā)展生物液體燃料確定為國家 產業(yè)發(fā)展方向。據了解，“十一五”期間，我國 規(guī)劃生物柴油原料林基地建設規(guī)模 83.91 萬 公頃，原料林全部進入結實期后，將形成年 產生物柴油 125 萬多噸的原料供應能力。目 前，已有一些頗具實力的企業(yè)和國外大型能 源企業(yè)，進入麻瘋樹生物柴油這一領域，在 各地籌建起有相當規(guī)模的生物柴油生產企 業(yè)，預計未來全國麻瘋樹種植面積至少可達
200 萬公頃以上，顯示了良好的資源開發(fā)利 用前景。
國內對能源植物產品研究與開發(fā)主要 集中在生物柴油和乙醇燃料兩類上。生物柴 油的研究內容涉及油脂植物的分布、選擇、 培育、遺傳改良及加工工藝和設備等。用于 生產生物柴油的主要原料有油菜籽、大豆、 小桐子、黃連木(Pistacia chinens Bunge)、油 楠等。小桐子含油率 40%～60%，是生物柴 油的理想原料[12]。海南正和生物能源公司、 四川古杉油脂化工公司和福建新能源發(fā)展 公司都已開發(fā)出擁有自主知識產權的技術， 并相繼建成了規(guī)模近萬噸級的生物柴油生 產廠。德國魯奇化工股份有限公司、貴州省 發(fā)改委、貴州金桐福生物柴油產業(yè)有限公司 就中德合作貴州小油桐生物柴油示范項目 簽訂了合作協(xié)議。西南生物柴油生產企業(yè)— 華正能源開發(fā)有限公司，總投資 8 000 萬元， 年生產能力可達 2 萬噸。
用于生物乙醇燃料加工的原材料主要 有甜高粱、木薯、甘蔗等。其中甜高粱具有 耐澇、耐旱、耐鹽堿、適應性強等特點，成 為當前世界各國關注的一種能源作物。我國 種植的沈農甜雜 2 號甜高粱，收獲后每公頃 可提取 4011L 酒精。此外，我國自 2000 年 開始啟動陳糧轉化燃料乙醇計劃，目前已年 產百萬噸燃料乙醇，在吉林、黑龍江、河南、 安徽等省普遍推廣燃料乙醇- 汽油混合燃 料。秸稈酶解發(fā)酵燃料乙醇新技術已經試驗成功，山東澤生生物科技有限公司建成了年
產 3 000 噸秸稈酶解發(fā)酵燃料乙醇產業(yè)化示 范工程。
轉貼于 4. 生物能源的生產技術
4.1 生物柴油生產方法
生物柴油的生產方法主要有化學法、生 物酶法、超臨界法等。
(1) 化學法 國際上生產生物柴油主要 采用化學法，即在一定溫度下，將動植物油 脂與低碳醇在酸或堿催化作用下，進行酯交 換反應，生成相應的脂肪酸酯，再經洗滌干 燥即得生物柴油[13]。甲醇或乙醇在生產過程 中可循環(huán)使用，生產設備與一般制油設備相 同，生產過程中副產 10%左右的甘油。但化 學法生產工藝復雜，醇必須過量；油脂原料 中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油 得率及質量；產品純化復雜，酯化產物難于 回收，成本高；后續(xù)工藝必須有相應的回收 裝置，能耗高，副產物甘油回收率低。使用 酸堿催化對設備和管線的腐蝕嚴重，而且使 用酸堿催化劑產生大量的廢水，廢堿（酸） 液排放容易對環(huán)境造成二次污染等。
(2) 生物酶法 針對化學法生產生物柴 油存在的問題，人們開始研究用生物酶法合 成生物柴油，即利用脂肪酶進行轉酯化反 應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合 成生物柴油對設備要求較低，反應條件溫 和、醇用量小、無污染排放。Xu 以大豆油 為原料，采用固定化酶的工藝[14]，酶用量為 油的 30％，甲醇與大豆油摩爾比為 12:1，反 應溫度 40℃，反應 10 h 生物柴油得率為 92
％。因酶成本高、保存時間短，使得生物酶
法制備生物柴油的工業(yè)化仍不能普及。此 外，還有些問題是制約生物酶法工業(yè)化生產 生物柴油的瓶頸，如脂肪酶能夠有效地對長 鏈脂肪醇進行酯化或轉酯化，而對短鏈脂肪 醇轉化率較低（如甲醇或乙醇一般僅為
40%～60%）；短鏈脂肪醇對酶有一定的毒 性，酶易失活；副產物甘油難以回收，不但
對產物形成抑制，而且甘油也對酶也有毒
性。
(3) 超臨界法 即當溫度超過其臨界溫 度時，氣態(tài)和液態(tài)將無法區(qū)分，于是物質處 于一種施加任何壓力都不會凝聚的流動狀 態(tài)。超臨界流體密度接近于液體，粘度接近 于氣體，而導熱率和擴散系數則介于氣體和 液體之間，所以能夠并導致提取與反應同時 進行。超臨界法能夠獲得快速的化學反應和 很高的轉化率。Kusdiana[15]和 Saka[16]發(fā)現(xiàn)用 超臨界甲醇的方法可以使油菜籽油在 4 min 內轉化成生物柴油，轉化率大于 95%。但反 應需要高溫高壓，對設備的要求非常嚴格， 在大規(guī)模生產前還需要大量的研究工作。
4.2 生物乙醇生產情況
生物乙醇的生產是以自然界廣泛存在 的纖維素、淀粉等大分子物質為原料，利用 物理化學途徑和生物途徑將其轉化為乙醇 的一種工藝，生產過程包括原料收集和處 理、糖酵解和乙醇發(fā)酵、乙醇回收等三個主 要部分。發(fā)酵法生產燃料酒精的原料來源很 多，主要分為糖質原料、淀粉質原料和纖維 素類物質原料，其中以糖質原料發(fā)酵酒精的 技術最為成熟，成本最低。木質纖維原料要 先經過預處理再酶解發(fā)酵，其中氨法爆破
（ammonia fiber explosion，即 AFEX）技術， 被認為是最有前景的預處理方法。隨著耐高 溫、耐高糖、耐高酒精的酵母的選育和底物 流加工藝，發(fā)酵分離耦合技術的完善，工業(yè) 發(fā)酵酒精的成本還將越來越低。
5. 能源植物替代能源存在的問題及建議
目前，對于能源植物的利用還處于摸索 階段，在應用上存在著一些問題，如能源植 物原料資源相對匱乏，生物柴油原料短缺， 供應量隨季節(jié)變化；原料的栽培技術及油脂 加工技術不成熟，成品生產力不高等；生物 柴油理化性質也限制了其應用，如生物柴油 油脂的分子較大（約為石化柴油的 4 倍）、粘度較高（約為石化柴油的 12 倍）導致其
噴射效果不佳，揮發(fā)性低、不易霧化，造成 燃燒不完全，形成燃燒積炭， 影響發(fā)動機運 轉效率。再有生物柴油生產處于初級階段， 缺乏統(tǒng)一的質量標準，難以形成統(tǒng)一的市 場，生物原料價格也是限制生物柴油市場應 用的瓶頸。
針對以上的問題并結合我國的具體國 情提出以下建議：
第一、制定和完善有關法規(guī)政策，為我 國生物質能源產業(yè)提供良好的政策環(huán)境與 保障。如加強立法，通過稅收及其它經濟手 段，將能源的外部社會成本和環(huán)境成本計入 能源成本中，以增強生物質能源的競爭力； 對有前景但技術經濟性或商業(yè)化條件尚未 完全過關的技術，要加大風險資金的投入力 度；加強生物質利用技術的商品化工作、提 高并考驗生物質能源的可靠性和經濟性，讓 開發(fā)生物質能源有利可圖，支持鼓勵其工業(yè) 化生產。
第二、加快能源植物的培育，增加生物 能源的資源量。就是要依據植物的生態(tài)地理 空間分布格局，利用基因工程等生物技術選 育產量高、含油量高、與生物柴油的脂肪酸 組成相適應的脂肪酸組成高的能源植物，同 時高度重視大規(guī)?？稍偕茉椿氐拈_發(fā)， 因地制宜，變荒山為油田，在保證農業(yè)的基 礎上退耕還林，進行油料作物的栽培，擴大 生物原料資源。
第三 建立生物質能源系統(tǒng)研究平臺， 加快科技發(fā)展，為可再生能源的開發(fā)利用提 供有力的科技支撐。根據生物質能源利用的 要求和特點，建立相關研究條件和試驗基 地，選擇重點研究內容和關鍵技術問題，進 行技術創(chuàng)新及系統(tǒng)集成，形成從生物質生 產、轉換機理、技術開發(fā)和集成系統(tǒng)應用示 范的研究體系。
第四、開展國際合作，引進國際先進技 術和資金，推進生物質能源的市場化進程。 目前，我國生物柴油因其產量小，還沒有進 入中國三大壟斷石化企業(yè)（石化、中石油和中海油）的銷售網絡，隨著產業(yè)化規(guī)模的擴
大，與石化企業(yè)的合作不為是打開未來市場 的一條有效途徑。
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