生物能源又稱綠色能源,是指從生物質(zhì)得到的能源,它是人類最早利用的能源.古人鉆木取火,伐薪燒炭,實(shí)際上就是在使用生物能源。

“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，生物能源是從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，只要太陽(yáng)不熄滅，生物能源就取之不盡。其轉(zhuǎn)化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質(zhì)，生物能的使用過程又生成二氧化碳和水，形成一個(gè)物質(zhì)的循環(huán)，理論上二氧化碳的凈排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源，開發(fā)和使用生物能源，符合可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。因此，利用高新技術(shù)手段開發(fā)生物能源，已成為當(dāng)今世界發(fā)達(dá)國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。

但是通過生物質(zhì)直接燃燒獲得的能量是低效而不經(jīng)濟(jì)的.隨著工業(yè)革命的進(jìn)程,化石能源的大規(guī)模使用,使生物能源逐步被煤和石油天然氣為代表的化石能源所替代.但是,工業(yè)化的飛速發(fā)展,化石能源也被大規(guī)模利用,產(chǎn)生了大量的污染物,破壞了自然界的生態(tài)平衡,為了進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展,以及化石能源的弊端日益顯現(xiàn),生物能源的開發(fā)和利用又被人們所側(cè)重.

因此,人類走向以生物能源開發(fā)利用為標(biāo)志的可再生能源時(shí)代,意義十分重大:能大量利用農(nóng)村的土地,提高農(nóng)民收入.直接增加能源供給,改善大氣環(huán)境,使二氧化碳的排放與吸收形成良性循環(huán),緩解二氧化碳排放的壓力.當(dāng)前生物能源的主要形式有沼氣,生物制氫,生物柴油和燃料乙醇.

沼氣是微生物發(fā)酵秸稈,禽畜糞便等有機(jī)物產(chǎn)生的混合氣體,主要成分是可燃的甲烷.生物氫可以通過微生物發(fā)酵得到,由于燃燒生成水,因此氫氣是最潔凈的能源.生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液體燃料,作為柴油的替代品更加環(huán)保.燃料乙醇是植物發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的酒精,能以一定比例摻入汽油,使排放的尾氣更清潔.雖然現(xiàn)在的主要能源還是化石能源,但是生物能源的前途無(wú)量.雖然生物能源的開發(fā)利用處于起步階段,生物能源在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中所占的比例還很小,但是其發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?以我國(guó)為例,目前全國(guó)農(nóng)村每年有7億噸秸稈,可傳化為1億噸的酒精.南方有大量沼澤地,可以種植油料作物,發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè).加上禽畜糞便,森林加工剩余物等.我國(guó)現(xiàn)有可供開發(fā)用于生物能源的生物質(zhì)資源至少達(dá)到4.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于我國(guó)2000年全部一次能源消費(fèi)的40%.

生物能源的開發(fā)利用,可帶來(lái)以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì).以巴西以例,垃圾正在變成有價(jià)值的能源.根據(jù)巴西有關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2004年巴西回收鋁易拉罐90億個(gè),回收率達(dá)到96%,居世界第一.其他各類垃圾的回收率也居世界前列,創(chuàng)造了循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式.回收的垃圾,根據(jù)分類,被用于不同的方面,其中大部分非金屬類的垃圾均可以轉(zhuǎn)化為能源.生物能源作為綠色能源,具有可再生的特點(diǎn),而化石能源卻是不可再生能源,這是生物能源的一大優(yōu)勢(shì).根據(jù)估算,地球的石油枯竭期最多可延長(zhǎng)到百年,而對(duì)于中國(guó)這個(gè)石油資源相對(duì)貧乏的國(guó)家來(lái)說,石油穩(wěn)定供給不會(huì)超過20年.而生物能源主要利用淀粉質(zhì)生物如植物,薯類,作物秸稈等加工成其他燃料,從大范圍來(lái)看具有大量的來(lái)源.據(jù)專家估計(jì),全球每年產(chǎn)生的生物質(zhì)能的儲(chǔ)量為1800億噸,是取之不盡,用之不竭的資源.因此,生物能源在將來(lái)大有可為,尤其是在石油供應(yīng)緊張的時(shí)候,生物能源將大顯身手.

面對(duì)如此數(shù)量巨大的生物質(zhì)資源,如何提高生物能源的開發(fā)利用水平也是一個(gè)科學(xué)性的問題.在化石能源仍為主要能源的時(shí)代,生物能源的開發(fā)技術(shù)也異常重要,因?yàn)榛茉词遣豢稍偕茉?以我國(guó)為例,國(guó)內(nèi)大約有20億畝荒山荒地可用于發(fā)展能源農(nóng)業(yè)和能源林業(yè),而且我國(guó)的產(chǎn)能微生物研究,生物轉(zhuǎn)化研究,過程與設(shè)備研究等已趨成熟,石油替代產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)也具備進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的條件.因此,政府應(yīng)適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要,制定生物能源的發(fā)展政策焉規(guī)劃,合理利用各種手段來(lái)支持和推進(jìn)生物能源的開發(fā)利用.應(yīng)借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn),與我國(guó)的實(shí)際相結(jié)合,極大地推動(dòng)生物能源的開發(fā)利用.

21世紀(jì)是生物的世紀(jì),是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新世紀(jì),可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)所在.面對(duì)化石能源的枯竭和環(huán)境的污染,生物能源的開發(fā)利用為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了曙光.生物能源作為可再生,污染極小的能源,具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性,必將為21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)注入強(qiáng)大的推動(dòng)力.