2013年4月,中國(guó)自主研發(fā)的生物航油首次試飛成功   新華社發(fā)

“鉆木取火”“擊石取火”……對(duì)火的使用是人類(lèi)文明發(fā)展的一座重要里程碑,彰顯著人類(lèi)在惡劣環(huán)境中迸發(fā)出的生存智慧。燒火做飯、照明取暖,人類(lèi)用火焰點(diǎn)燃身邊最司空見(jiàn)慣的樹(shù)枝、秸稈等獲得熱能,支撐自己的生存和發(fā)展。在漫長(zhǎng)的古代社會(huì),我們今天稱(chēng)為生物質(zhì)能的樹(shù)枝、秸稈等是人類(lèi)利用最早、最普遍、最重要的“古典”能源。

進(jìn)入近現(xiàn)代社會(huì),隨著對(duì)煤炭、石油、天然氣等化石能源的開(kāi)發(fā)和利用,人類(lèi)對(duì)生物質(zhì)能的依賴(lài)程度和使用比例大幅降低。然而,以化石能源大量消耗為特征之一的傳統(tǒng)工業(yè)化帶來(lái)日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,人類(lèi)努力開(kāi)發(fā)利用各種可再生能源,優(yōu)化、“綠化”能源結(jié)構(gòu)。正是在這一背景下,作為“古典”能源,具有“綠色”“環(huán)境友好”“可再生”等特征的生物質(zhì)能,在現(xiàn)代科技的推動(dòng)下重新煥發(fā)出勃勃的生機(jī)。新中國(guó)成立以來(lái),特別是改革開(kāi)放40年來(lái),中國(guó)在生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域取得了豐碩成果。今天,在中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中,生物質(zhì)能正以平穩(wěn)快速發(fā)展的勢(shì)頭行進(jìn)在復(fù)興的道路上。

①總量豐富的綠色可再生能源

生物質(zhì)有廣義和狹義之分,廣義上的生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過(guò)光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體,即一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)通稱(chēng)為生物質(zhì),包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。

狹義上的生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中除糧食、果實(shí)以外的秸稈、樹(shù)木等木質(zhì)纖維素、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì)。

以生物質(zhì)為載體、由生物質(zhì)產(chǎn)生的能量便是生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式,直接或間接來(lái)源于植物的光合作用。

據(jù)估算,地球上的植物進(jìn)行光合作用所消費(fèi)的能量占太陽(yáng)照射到地球總輻射量的0.2%,比例雖然很低,但絕對(duì)值驚人,可以說(shuō)生物質(zhì)能是人類(lèi)取之不盡用之不竭的能源寶庫(kù)。其主要來(lái)源包括薪柴、牲畜糞便、制糖作物、城市垃圾和污水、水生植物等。

生物質(zhì)能具有三大特征。一是可再生性。由于可以通過(guò)植物的光合作用而形成,生物質(zhì)能與風(fēng)能、太陽(yáng)能等一樣是可再生能源,源源不斷生產(chǎn),保障永續(xù)利用。二是綠色環(huán)保。一方面,由于生物質(zhì)中硫含量、氮含量很低,燃燒過(guò)程中基本不會(huì)造成有害氣體;另一方面,生物質(zhì)燃燒排放釋放的二氧化碳的量與其生長(zhǎng)需要的二氧化碳相當(dāng),因而對(duì)大氣的二氧化碳凈排放量近似于零,不會(huì)加劇溫室效應(yīng)。三是分布廣泛、總量豐富。根據(jù)生物學(xué)家的估算,陸地每年生產(chǎn)1000億一1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全世界年能源需求總量。