生物柴油的应用现状及发展趋势

生物质能的利用现状及展望摘要: 在概述生物质能概念、特性及开发利用生物质能意义的基础上，重点从生物质能的直接燃烧、物化转化、生化转化、植物油技术和利用生物质合成新产品等几方面来介绍国内外生物质能利用的现状，最后展望生物质能研究的主要方向。

关键词：生物质能化石能源可持续发展展望现今世界，石油价格居高不下，能源、电力供应趋紧，而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果，因此，各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。

有许多国家都制定了相应的开发研究计划，例如，日本的新阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。

一个新兴的生物质产业正在全球范围蓬勃兴起。

据专家估计，生物质能源将成为未来能源的重要组成部分，到2015年9全球总耗能将有40%来自生物质能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化实现。

在2004 年制定的国家中长期科技发展规划（2005-2020）中，“农林生物质工程”被列为重大专项之列，并作为国家能源战略的重要组成部分。

随着我国经济的快速发展，我国的能源消耗与日激增。

现在，我国能源年消耗量占世界能总消耗量的20%以上，而且呈现上升的态势，我国2004 年进口石油1.2 亿吨。

我国生物多样性丰富，据调查，我国有油料植物为151科697 属1554 种，其中种子含油量大于40%的植物有154 种。

且我国的可开发生物质资源总量为7t左右标准煤，其中农作物秸秆约3.5 亿t，占50%以上。

因此，加大生物质能源的开发利用，进行农业生物质能源发掘利用，不仅可解决农民的增收和“三农”问题，还可解决21 世纪中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题，乃至为全面建设“小康”社会目标的实现做出重大贡献，即生物质能源的开发利用直接关系到我国的可持续发展。

1 生物质能的概念及特性1.1 生物质能的概念生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式，它以生物质为载体，直接或间接地来源于植物的光合作用。

生物柴油是典型“绿色能源”生物柴油是典型“绿色能源”，《中华人民共和国可再生能源法》第32 条第4 款定义为：利用生物质资源生产的有柴油使用功能的液体燃料即为生物柴油。

生物柴油主要指标与石油提炼的柴油基本一致，含碳量 18—22，与柴油（16—18）类似，颜色与柴油一样清亮透明。

它是利用原料广泛的动物、植物各种油脂将其改变分子量和碳结构形成能充分燃烧的高热值的“类柴油”。

由于它来自生物质资源故谓“生物柴油”。

生物柴油的来源生物柴油的来源十分广泛，共分六大类；1．植物类：油菜、棉花、大豆、芝麻、花生、乌桕树、蓖麻、棕榈树、椰子树、油桐树、亚麻、野苏树、桉树、油茶、麻疯树、光皮树等含油质植物所榨取的油料。

2．各城市餐馆的地沟油。

3．动物油脂：如猪、牛、羊等加工的各种油脂；4．各种动物皮革和动物骨头加工中产生的油脂。

5．各种油脂加工厂的下脚料、酸化油。

6．废机油、汽油、柴油等回收利用；废塑料、废橡胶、煤焦油提炼的柴油（调和生物柴油用。

其中植物的种子占了很大的比重，我国大约有1554种树种的种子可用来制造生物柴油，但其中种子含油量在40%以上的大概有150种，又其中能实现规模化的只有6种，麻风树是最主要的，麻疯树为多年生耐旱型木本植物，适于在贫瘠和边角地栽种，栽植简单、管理粗放、生长迅速，麻疯树林3年可挂果投产、5年进入盛果期。

果实采摘期长达50年，果实的含油率为60～70%，经改性后的麻疯树油可适用于各种柴油发动机，并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术上均优于国内零号柴油，达到欧洲二号排放标准，被称为生物柴油树，是最有种植潜力的油料作物品种。

目前，野生麻疯树的干果产量为300～800kg/亩，平均产量约660kg/亩。

纯麻疯树油可以用于烹调、照明或者发电。

它的一系列副产品包括用于化妆品的甘油，以及再加工制成的麻疯树种子饼，可以作为有机肥料使用。

其种子油渣、残油渣及树叶可作农药，去毒后也可作为动物饲料。

生物质能的国际发展趋势研究随着全球对可持续能源的需求不断增长，生物质能作为一种可再生能源，正逐渐成为国际能源领域的焦点。

生物质能具有来源广泛、低碳环保、可储存和运输等优点，在应对能源危机和环境问题方面发挥着重要作用。

本文将对生物质能的国际发展趋势进行深入研究。

一、生物质能的定义与分类生物质能是指利用生物质（如农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便、生活垃圾等）通过直接燃烧、气化、液化、发酵等方式转化为能源的过程。

根据来源和转化方式的不同，生物质能可以分为以下几类：1、农业生物质能：主要包括农作物秸秆、谷壳、甘蔗渣等。

2、林业生物质能：包括木材采伐和加工剩余物、森林抚育和间伐剩余物等。

3、畜禽粪便生物质能：来自养殖场的畜禽粪便，可通过厌氧发酵产生沼气。

4、生活垃圾生物质能：城市和农村生活垃圾中的有机部分，可用于焚烧发电或气化制气。

二、国际生物质能发展现状目前，全球许多国家都在积极推动生物质能的发展。

欧洲在生物质能的利用方面处于领先地位，尤其是北欧国家和德国。

北欧国家广泛利用生物质供热和发电，德国则在生物质液体燃料的研发和应用方面取得了显著成果。

美国也高度重视生物质能的发展，通过政策支持和技术创新，不断提高生物质能在能源结构中的比例。

此外，巴西利用丰富的甘蔗资源发展生物乙醇，成为全球生物燃料的重要生产国之一。

在亚洲，日本和印度也在积极探索生物质能的应用。

日本注重生物质能的综合利用，如将生物质与其他可再生能源结合，提高能源供应的稳定性；印度则通过推广沼气池等技术，解决农村能源短缺问题。

三、国际生物质能发展趋势1、技术创新不断推动生物质能的高效转化随着科技的进步，生物质能的转化技术不断创新。

例如，先进的气化技术能够提高生物质气化的效率和气体质量；生物酶技术的发展有助于提高生物质发酵制取燃料的产量和质量；热解液化技术的改进可以使生物质转化为高品质的液体燃料。

2、生物质能与其他可再生能源的融合发展为了实现更稳定、高效的能源供应，生物质能逐渐与太阳能、风能等其他可再生能源融合发展。

生物柴油——可再生能源-maChemicals生物柴油可再生能源◆潘鹤林,徐志珍,杨锦梁2施荣荐2(1华东理工大学化工学院上海200237;2丹阳市河海植物油厂江苏丹阳212000) 摘要:生物柴油是一种绿色可再生,可生物降解,无毒性的新型清洁能源,已经逐渐引起人们的关注.文章综述了生物柴油的发展历程,性能,制造方法以及国内外推广应用?itt-~.关键词:生物柴油;可再生能源Biodiesel,AKindOfRenewableEnergyResourcePanHelin',XuZhizhen',Y angJinliang.ShiRongjian(1ECUST;2HeHaiPlantOilFactory,DanY ang,JiangSuProvince)Abstract:Biodiesel,asakindofgreenrenewable,biodegradableandnontoxicenergyresourc ehasattractedconsiderableattentionrecently.Inthispaper,it'Scurrentsituation,developmentprogre ss,pr oductionmethodsareintroducedbothinforeignandchina.Keywords:Biodiesel;RenewableEnergyResource寻求能源多元化和清洁绿色可再生能源已经成为世界发展的大趋势.生物质能源是可再生能源中切实可行的能源种类之一,而生物柴油正是以油料作物,野生油料植物和工业藻类等水生植物油脂,动物油脂,以及餐饮废油等为原料,通过酯交换反应制成的脂肪酸甲酯或乙酯类化合物.它不仅可替代化石柴油能源,还是燃料石油化工产品的优良替代品,同时具有环境友好,可再生及资源丰富的独特优势.1生物柴油的发展历程生物柴油的概念最早是由德国热机工程师RudoffDiesel于1895年提出的,1900年在巴黎世界博览会上,Rudolf Diesel展示了用花生油作燃料的发动机.生物柴油及其生产技术的深入研究始于20世纪50年代末60年代初,发展于20世纪70年代,20世纪80年代以后迅速发展.1980年美国开始研究以豆油代替柴油作燃料,1983年美国科学家GrahamQuick首先把亚麻油甲酯用于发动机,并将可再生的脂肪酸甲酯定义为生物柴油"Biodiesel".这是狭义上的生物柴油.1984年,美国,德国等国家的科学家研究了用脂肪酸甲酯或乙酯代替化石柴油作燃料,形成了更广意义上的生物柴油内涵.20世纪80年代中期,美,法,意大利等国相继成立了专门的生物柴油研究机构,同时投入大量的人力,物力,进行生物柴油的研究开发.同时,政府采用各种优惠政策,鼓励生物柴油的研究,生产和应用.到目前为止,生物柴油的生产技术已经基本成熟,大规模的生产已出现, 因对环境友好,正逐渐应用到各个生产领域.2生物柴油的性能美国生物柴油协会对生物柴油作了定义,指以植物,动物油脂等可再生生物质资源生产的,可用于压燃式发动机的清洁燃料.而生物柴油的化学组成是长链脂肪酸甲酯.天然油脂多为脂肪酸的甘油三酯,经过化学过程(酯交换)后,分子量降低至与柴油接近,同时具有柴油的各种性能,因而生物柴油是一种可代替柴油使用的环境友好的绿色清洁能源. 生物柴油具有优异的性能:(1)具有优良的环保特性.生物柴油和化石柴油相比含硫量低,使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少.权威数据显示,二氧化硫和硫化物的排放量可降低约30%.生物柴油不含有对环境造成污染的芳香族化合物,燃烧尾气对人体的损害低于化石柴油,同时具有良好的生物降解特性.和化石柴油相比,柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10, 颗粒物为20%,二氧化碳和一氧化碳的排放量仅为10%,排放尾气指标可达到欧洲II号和…号排放标准.(2)低温启动性能.和化石柴油相比,生物柴油具有良好的发动机低温启动性能,冷滤点达到?20℃.(3)具有良好的润滑性能.使用生物柴油可降低喷油泵,发动机缸体和连杆的磨损率,延长其使用寿命.(4)具有良好的安全性能.生物柴油的闪点高于化石柴油, 它不属于危险燃料,在运输,储存,使用等方面的优点明显.(5)具有优良的燃烧性能.生物柴油的十六烷值比化石柴油高,燃烧性能好于化石柴油.燃烧残留物呈微弱酸性, 使发动机油和催化剂的寿命延长.化工文摘2007年5期ChinaC(6)具有可再生性.生物柴油是一种可再生能源,其资源不会象石油,煤炭那样会枯竭.(7)使用生物柴油的系统投资少.原用柴油的引擎,加油设备,储存设备和保养设备无需改动.(8)可调和性.生物柴油可按一定的比例与化石柴油配伍使用,可降低油耗,提高动力,降低尾气污染.3生物柴油的制造方法生物柴油的制备方法比较多,主要包括以下各种方法.3.1直接混合法这是2O世纪80年代初出现的最简单的生物柴油的制造方法.采用天然油脂与化石柴油,溶剂或醇类混合而成,是一种物理方法.天然植物油因其粘度过高,如直接应用于发动机,会带来较多的问题,主要是其燃烧特性和低温启动性能等方面.加入化石柴油,溶剂的主要目的是降低植物油的粘度和密度.这种制备生物柴油的方法虽然工艺比较简单, 但是产品质量不高.这种产品使用过程中燃烧不完全,易引起结焦,并使燃油喷嘴堵塞,润滑油也容易变质.3.2微发乳化法该方法采用动,植物油和低碳醇类等溶剂,在乳化剂的作用下,混合成为微乳状的生物柴油产品,该方法也是一种物理方法.该方法制备的生物柴油燃烧特性比较差,十六烷值较低,使用过程中存在破乳现象,燃烧过程中也会出现结焦和使润滑油变质等问题.3.3热裂解法借助于催化剂,高温下对植物油进行热裂解,制得生物柴油.该方法生产的生物柴油和化石柴油性能接近,但是粘度略显高.该方法工艺过程虽然比较简单,也不会污染环境,但裂解反应在高温下进行,裂解反应设备要求比较高, 裂解反应难以控制.另外,该方法单位原料量下生物柴油的产量比较低.3.4酯交换法该方法是工业上生产生物柴油的主要方法.原料为油料和低碳链醇,在催化剂作用下发生酯交换反应,得到脂肪酸甲酯和甘油.低碳链的醇包括甲醇乙醇丙醇和丁醇等.工业上一般使用甲醇,因为甲醇市场价格比较便宜,碳链最短,极性又较强,能够较快地和脂肪酸甘油酯进行酯交换反应,而且酸,碱催化剂相对容易溶解于甲醇.酯交换反应是平衡可逆反应,控制甲醇过量,可以使得平衡向生成脂肪酸甲酯方向移动,所以工业上采用甲醇为原料时,甲醇的实际用量比理论用量高.酯交换反应是一系列串联反应组成,甘油三酯分步转化成甘油二酯,甘油单酯和甘油,每一步反应产生一分子脂肪酸甲酯.酯交换反应采用的催化剂主要包括:酸性催化剂,碱性催化剂,生物酶催化剂等.也可以控制酯交换反应在超临界条件下进行.3,4.1酸性催化剂酯交换反应的酸性催化剂主要为硫酸等无机强酸,固体强酸,酸型离子交换树脂等.在酸性催化剂存在下,甲醇与油脂中游离的脂肪酸能够发生酯化反应,所以工业上的预酯化工文摘2007年5期化反应一般也采用酸性催化剂.酸性催化剂尤其适用于原料含游离脂肪酸,水量稍高的场合.酯化反应进行的同时,甲醇和甘油三酯的酯交换反应也同时进行.3.4.2碱性催化剂酯交换反应的碱性催化剂主要包括:强碱性化合物如氢氧化钠,氢氧化钾等,金属醇盐如甲醇钠,甲醇钾等,有机胺碱类化合物等.对这些催化剂,可以控制一定的条件,使其溶解于甲醇,酯交换反应在均相催化作用下进行.酯交换反应还可在非均相催化剂作用下进行,非均相的碱性催化剂主要是固体碱碱型离子交换树脂等.和酸性催化剂相比,碱性催化剂反应速率,收率都比较高,因此,酯交换反应的催化剂多用碱性催化剂.但是,碱性催化剂对油料中游离脂肪酸及含水量有较高的要求,因为游离脂肪酸的存在会与碱性物质发生皂化反应,同时水分的存在会引起酯类化合物的水解.当然工业上一般可以采取对油脂原料进行脱水预酯化处理措施,从而避免使用碱性催化剂时存在的问题.3.4.3生物酶催化剂生物酶为脂肪酶,其催化油脂和低碳醇之间的酯交换反应得到相应的脂肪酸酯.脂肪酶主要包括酵母脂肪酶,胰脂肪酶等.这些生物酶催化低碳醇与油脂之间的酯交换反应效率一般比较低,主要因为低碳醇对生物酶有毒性,其催化寿命也短.生物酶的价格高,生产成本比较高,这些限制了生物酶在生物柴油生产方面的应用.尽管采用生物酶固定化技术来提高其稳定性及循环使用,但到目前为止,尚未真正应用到生物柴油的工业化生产上.3.5超临界法超临界条件下制备生物柴油技术是近年来发展起来的新型方法.超临界条件和传统催化过程相比较,反应机理相同,但超临界反应是在高温高压下进行的.超临界法不需要催化剂,反应速率比较快,可以连续操作,并且可以避免酯交换过程中皂化现象.因此,超临界法比传统方法具有优势,但超临界高温高压条件会引起生产操作费用和能耗的大幅度增加,所以超临界法工业化目前尚有困难.3.6其他方法上述方法的基础上,多种新的技术手段应用到酯交换反应制备生物柴油的过程中,例如超声波,微波,离子液体等, 这些手段的应用强化了酯交化反应.4生物柴油的推广利用进展由于生物柴油的优越性能,对环境友好以及可再生性,其发展受到世界各国的重视,生物柴油已成为新型生物质能源的研究开发热点.美国是较早研究生物柴油的国家之一.由于美国是石油进口国,2O世纪9O年代,美国政府制定了国家能源政策, 鼓励生物柴油等可再生资源的发展.同时,美国又是大豆生产大国,大豆产量保证了生物柴油的原料供给.早在1992 年,美国宝洁公司已经开始生产生物柴油,后来陆续有Interchem公司,AgEnvironmentalProducts公司,Twin第48页45inaChemicals璐制琳tl觚m进,使用过程中有些仅考虑到效果而忽略了经济效益;有些只考虑到实用性而未注重合理性.因此,化学固沙研究应开辟新的途径,而发展新型,多用途的化学固沙材料,考虑固沙的综合效应,将成为当今重要的研究内容.石油大学化学化工学院范维玉主持完成的"新型多功能液膜固沙材料及其应用技术"已经通过了山东省科技厅组织的专家鉴定.该项成果以重油(渣油,沥青),膨润土,水玻璃等为主要原料,并复合多种功能添加剂,具有较好的渗透性和胶结性.其他研究者X,t~L化沥青,水泥掺加少量聚丙烯酸钠晦】,水玻璃掺加乙酸乙酯乳液【17】的研究表明,有机材料和无机材料的复合,优势互补,提高了材料的性能.有机一无机复合化学固沙材料不仅能使沙面表层固结达到稳定沙丘,防止沙害的目的,而且由于固沙材料的施用和表层沙固结的影响也改变了沙丘内部温度,水分的关系,有利于固沙植物的生长,将会是一种有效的固沙材料,也是今后固沙材料的主要研究方向.参考文献1王银梅,韩文峰,谌文武.对在沙漠地区应用化学固沙材料固沙的探讨[J】_灾害学,20032包亦望,苏盛彪.利用白色污染废料研制开发固沙胶结材料治理沙漠化[J】_中国建材,2001,6(9):55~583吴玉英,张力平.流沙合半流沙化学法固沙的研究[J】_北京林业大学,1998,20(5):42~464李臻,王宗玉.新型化学固沙材料的试验研究【J].石油工程建设,1997(2):3~65丁庆军,许祥俊,陈友治,等.化学固沙材料研究进展[J】_武汉理工大学,20036胡英娣.固定沙丘的石油覆盖技术【J】.世界沙漠研究,1993 (4):20~227嵩凤延.高分子环保固沙材料的研究.环境科学与管理, 2005,30(5):46~478LahalihS.Aprocessforthesynthesisofhighlystable suffonatedmelamine—formaldehydecondensatesas super—plasticizingadmixturesinconcrete[P].EurPAppl, 0219132A1.1987—04—22.9LahalihSM.Devlopmentandevaluationofnewmulti—purposesoiladditives[J].IndEngChemRes,1998,37(2):420~42610杨明,张丽丹,郭洪猷,等.固沙材料的合成与水溶性研究[J】. 固沙材料的合成与水溶性研究,2003,30(4):81—8411韩致文,胡英娣,陈广庭.化学工程固沙在塔里木沙漠公路沙害防治中的适宜性[J】.环境科学.2000,(9):86—8812王银梅l孑4,冠平,谌文武.SH固沙材料固化沙体的强度特征[J】.岩石力学与工程,2003,22(增2):2883—288713ZASLA VSKYD.eta1.Lignosulfonate—basedgraftpoly—merstheirpreparationandusesUS,4276077[P].198114王丹,宋湛谦,商士斌.改性木质素磺酸盐固沙材料的性能及应用研究[J】_林产化学与工业,200515LiJian—fa,SongZhan—qian,ShangShi—bi.Studyongraft—copolymerizationofcrudelignOsulfOnatesWithacrylic monomers[J】.ChemistryandlndustryofForestProducts,2004,24(3):1—616黄伟,田原宇,乔英云,等.以腐植酸和造纸黑液为原料的多功能可降解黑色液态地膜的研制与应用[J】_腐植酸,2005,4:21—2617葛学贵,等.环境矿物,SAP,化学固沙浆材综合治理荒漠初探【J】,岩石矿物学杂志,2001,20(4):511—514..一第45页RiversTech公司投入生物柴油生产.目前,生物柴油在多数州已经推广应用,生物柴油产量逐年增加.欧洲是使用生物柴油最多的地区,约占生物柴油市场的5%一10%.欧洲生产生物柴油的原料主要为油菜籽.德国和奥地利在1982年已经开始使用生物柴油.1985年奥地利建立了生物柴油的中试装置,从1990年开始规模化生产生物柴油,并于1991年首次发布生物柴油标准.1996年德国和法国相继建立了生物柴油工业化装置,至今德国拥有近10家生物柴油生产厂家,产量近30万t/a.法国有生物柴油生产厂家约8家,产量约25万t/a.意大利是生物柴油使用最广的欧洲国家,国内有9家生物柴油生产厂家.此外, 捷克,瑞典等国也蓬勃发展.亚洲地区的日本20世纪90年代中期开始研制生物柴油,目前,日本生物柴油产量已经达到45万t/a,主要原料是废弃的食用油.南美洲地区的巴西早在20世纪80年代就推出"生物柴油计划",因成本原因中断了20年,2003年,政府重新启动生物柴油计划,一度该国生物柴油产量超过美国和欧洲,由于需求原因,后维持在10万一15万t/a左右. 目前,生物柴油的生产遍布世界各地.除上述国家外,加拿大,西班牙,马来西亚,印度尼西亚,比利时等国都已建有生物柴油生产装置.国内为解决能源与环保问题,制定了一系列政策和措施,一些有识之士早致力于生物柴油的研究与开发,一些高等学府,研究所以及企业对生物柴油项目进行大力研究. 国内华东理工大学等早期对生物柴油进行了实验室研究, 并进行小试规模工艺开发.2006年华东理工大学与江苏省丹阳市河海植物油厂进行协同攻关,以酸化油为原料,建成年产万吨的生物柴油生产装置,生物柴油产品经过上海石油商品应用研究所石油产品分析评定中心,上海石化产品检测检验站的分析测试,测试结果达到欧盟,美国等生物柴油产品检验标准,产品价格与石化柴油相比,具有较强的市场竞争力.参考文献(略)化工文摘200'7年5期。

生物能源在能源领域的应用及前景在当下环保意识高涨的时代，各国政府和企业纷纷开始关注生物能源的应用。

生物能源是指以生物质作为原料从中获得能量的能源形式。

相比于传统石油、煤炭等化石能源，生物能源在生产和利用过程中对环境的污染较少，逐渐成为一种受到全球瞩目的新兴能源。

一、生物能源的来源与生产技术生物能源来源广泛，包括油菜籽、甘蔗、淀粉等作物、林木、木材废弃物等。

其中最常见的生物质原料为玉米，其生产设备和技术已经逐渐成熟，在美国日益普及。

生产生物能源的技术主要有发酵、微生物法、气相萃取法及二氧化碳化学方法等。

其中，发酵法是利用酵母菌等微生物将生物质原料中的糖分解为乙醇等酒精类燃料的方法。

微生物法是把淀粉等高聚物分解为糖和单体，再通过发酵过程获得乙醇等燃料。

气相萃取法是将生物质原料在压力和温度适宜的条件下，分离出气态的有机物，再进行催化气化得到液态燃料。

二氧化碳化学方法是通过二氧化碳的转化反应得到液态燃料。

二、生物能源在能源领域的应用1. 燃料生物燃料是最常见的生物能源，在交通运输、工业生产等领域广泛应用。

其种类多样，包括乙醇、生物柴油、生物天然气等。

目前，生物燃料还无法完全替代传统燃料，但可以作为传统燃料的补充，减轻对环境的压力。

2. 电力利用生物质燃料发电是利用木屑、秸秆等废弃物或植物作为原料，通过燃烧产生蒸汽，再驱动涡轮机发电。

生物质燃料有利于减少废弃物，同时也可以减少二氧化碳等温室气体的排放。

三、生物能源的前景随着石油等化石能源的日益枯竭和对环境的影响日益突出，生物能源受到越来越多的关注。

根据国际能源署发布的《生物能源展望报告》预测，到2035年，生物燃料将占到全球能源消费增量的四分之一以上，且电力行业中生物质能将成为最快增长的再生能源。

此外，生物能源还有利用生物质原料生产化工品的潜在前景。

例如把生物质原料转化为生物基化学品，取代石化产品，用于生产包括涂料、塑料、纤维、化妆品等在内的广泛应用领域。

生物质能源的利用及研究进展【摘要】化石能源的日益紧缺及其衍生的环境污染问题越来越严重。

生物质能源的开发和应用，因其可再生性和环保性，越来越受到人们的重视。

本文首先介绍了生物质能源相关的基础知识，然后综述了生物乙醇与生物柴油的发展情况，并展望了生物质能源的发展趋势。

随着全球经济的发展，人们对能源的依赖程度逐渐增加，需求与日俱增，目前作为能源主要载体的化石燃料面临枯竭，油价飞涨，压力突出。

消耗化石能源引起的污染越来越严重，不利于环保要求，必须寻求清洁、安全、可靠、可持续发展的新能源体系，从而保护自然资源和生态环境。

生物质能源是可再生能源的重要构成部分，具有产业化和规模化发展趋势，也是传统化石能源的替代品，在未来的能源结构优化中占据重要地位，各国政府无不关注，并积极引导相关专家从事生物质能源新技术的开发研究。

一、生物质能源生物质能源是指通过植物光合作用，将太阳能转化为植物体内的化学能。

生物质能源作为一种可再生能源，它的开发利用可为解决当前全球变暖、化石能源成本飞涨和环境污染等重大问题提供新的途径。

(一)生物质能源的特点。

1.可再生性。

可再生能源，储备多，获取方便，具有天然的自我再生功能，可以保证能源长久持续的使用。

排放有突出作用，有助于减缓温室效应，2.环保性。

利用生物质能源对降低CO2并且在转化过程的同时减少硫化物、氮化物和粉尘等的排放。

3.兼容性。

可直接使用，也可以利用转化工艺作为二次能源使用。

生物质可以通过生物，化学和物理方法转换成生物能源。

4.缺点。

生物质分布不集中、单位体积内的能量低、低发热量和种类多而杂等。

(二)生物质能源的主要来源。

目前，主要的生物质能源来源如作物秸秆、林场枝叶废弃物、畜牧粪便等非粮物质。

但长久以来，人们对生物质资源中的固体废弃物常用堆肥、填埋、焚烧等方式处理，导致废物处理时间久，污染土壤和水资源；虽然焚烧法的热值高，可是成本高，而且易污染大气。

因此若是能够高效利用这些废弃物来生产新能源物质可以增加产业利润，还可以解决环境污染的问题。

生物质能作为新能源的应用现状分析一、概述1. 生物质能的定义与特点顾名思义，是指通过生物质载体转化和储存的太阳能。

它主要来源于植物的光合作用，是自然界中有生命的植物提供的能量。

这些植物通过生物质作为媒介，将太阳能转化为化学能并储存起来，从而形成了我们所说的生物质能。

这种能源具有可再生性，是真正意义上的绿色、低碳能源。

生物质能具有可再生性。

它来源于太阳能，通过植物的光合作用得以再生，与风能、太阳能一样，都属于可再生能源。

这意味着生物质能的储量是无穷无尽的，只要有阳光和生命存在，生物质能就会源源不断地产生。

生物质能具有低污染性。

与化石燃料相比，生物质能的硫含量、氮含量低，燃烧过程中产生的有害物质较少。

生物质能的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，而生物质能源的使用过程又生成二氧化碳和水，形成了一个二氧化碳的循环排放过程。

生物质能的使用可以有效减少温室气体的排放，降低对环境的污染。

生物质能还具有分布广泛的特点。

它存在于各种有机体中，包括植物、动物和微生物等。

无论是森林、草原、农田还是城市垃圾，都可以作为生物质能的来源。

这种广泛的分布性使得生物质能在地域上具有很高的灵活性，可以根据当地的资源条件进行开发和利用。

生物质能还具有多样性。

它可以转化为多种形式的能源，如气体燃料、液体燃料和固体燃料等。

这种多样性使得生物质能可以适应不同的用能需求，广泛应用于各个领域。

生物质能作为一种可再生、低污染、分布广泛且多样的新能源，具有巨大的应用潜力和发展前景。

在当前全球能源需求不断增长、环境污染日益严重的背景下，生物质能的应用将对于推动能源结构的转型、实现可持续发展具有重要意义。

2. 生物质能作为新能源的重要性生物质能作为一种可再生的新能源，在当今社会具有极其重要的地位。

生物质能的使用有助于缓解能源危机。

随着全球经济的不断发展，对能源的需求日益增加，而传统的化石能源不仅储量有限，而且开采和使用过程中产生的环境问题也愈发严重。

生物技术在石油化工中的应用随着人们对可持续发展和环境保护意识的提升，生物技术在各个领域的应用也越来越广泛。

在石油化工行业，生物技术的应用不仅可以提高生产效率，还可以降低对环境的影响，为可持续发展提供了新的可能性。

下面将介绍生物技术在石油化工中的应用及其意义。

1.生物降解剂的应用2.生物技术在燃料生产中的应用生物技术被应用于生物质燃料、生物柴油和生物乙醇等生物燃料的生产过程中。

生物质燃料是指利用植物、动物等有机物质进行发酵、酶解或热解等处理后得到的可燃气体、液体或固体燃料，生物柴油是通过生物技术手段将植物油转化为燃料，而生物乙醇是通过将含有淀粉、纤维素等碳氢化合物的农作物原料进行发酵得到的燃料。

这些生物燃料不仅可以有效替代传统的石油燃料，减少对化石能源的依赖，同时还能减少温室气体的排放，对环境保护和气候变化起到积极作用。

传统塑料制品的生产和使用过程中会产生大量的固体废弃物，对环境造成严重影响。

而生物降解塑料则是利用生物技术手段将可生物降解的材料制成塑料制品，经过使用后可以在自然条件下迅速分解，降低了废弃物对环境的压力。

生物降解塑料不仅可以减少对石油等化石能源的需求，还可以有效降低塑料污染对环境的危害，符合可持续发展的发展方向。

生物聚合物是一种具有生物降解性能的高分子化合物，也是生物技术在石油化工中的一项重要应用。

生物聚合物可以用于生产生物降解塑料、生物降解包装材料、生物降解药物包装材料等产品，具有较好的可降解性能，对环境友好。

生物聚合物的应用也可以减少对化石燃料的使用，降低对环境的污染。

生物技术在石油化工中的意义1. 促进石油化工行业的可持续发展2. 推动绿色低碳发展石油化工行业是重要的能源和化工产品生产行业，是温室气体排放的重要来源之一。

生物技术的应用可以减少化石燃料的使用，推动绿色低碳发展。

生物燃料、生物降解塑料、生物聚合物等产品的生产和应用可以降低温室气体排放，减轻全球气候变化的压力。

3. 促进产业结构升级和技术创新生物技术的应用需要不断进行产品研发和技术创新，可以促进石油化工行业的产业结构升级和技术创新。

脂肪酸甲酯燃料应用及缺点脂肪酸甲酯燃料，也称作生物柴油或者生物液体燃料，是一种由动植物油脂经过酯化反应而制成的可替代传统石油燃料的可再生能源。

脂肪酸甲酯燃料在近几十年来的应用中，受到了广泛关注和研究。

它的应用领域涉及道路运输、机动车、航空、农业机械、发电等多个领域。

然而，脂肪酸甲酯燃料也存在一些缺点和限制，下面将对其应用及缺点进行探讨。

首先，脂肪酸甲酯燃料具有广泛的应用领域。

与传统的石油燃料相比，脂肪酸甲酯燃料在环境友好、可再生、低碳排放等方面表现出明显的优势。

脂肪酸甲酯燃料可以很好地适用于柴油发动机，并且在实际使用过程中与传统柴油相比，几乎没有明显的性能下降。

此外，脂肪酸甲酯燃料还可以与传统的石油燃料进行混合使用，以减少对石油资源的依赖，同时降低排放物的含量。

其次，脂肪酸甲酯燃料的应用还有其独特的特点。

由于其可再生性和环境友好性，脂肪酸甲酯燃料可以在一定程度上减少温室气体的排放，有助于减缓全球变暖的趋势。

此外，脂肪酸甲酯燃料还有较好的润滑性能和清洁燃烧特性，能够降低发动机的磨损程度，延长发动机使用寿命，并减少氮氧化物和颗粒物的排放。

然而，脂肪酸甲酯燃料也存在一些缺点和限制。

首先，由于脂肪酸甲酯的生产需要大量的原油，因此其生产成本较高，并且受到原油价格的波动影响较大。

其次，脂肪酸甲酯燃料的能量密度相对于传统的石油燃料较低，意味着需要更大的存储空间来存储相同能量的燃料。

再者，使用纯度较低的脂肪酸甲酯燃料有时会导致发动机的堵塞和可靠性问题，需要进行额外的处理和适应性改造。

此外，脂肪酸甲酯燃料在低温环境下的流动性较差，容易结成固态物质，不适用于寒冷地区的应用。

总结起来，脂肪酸甲酯燃料作为一种可再生能源，在能源替代以及环境保护方面都具有广泛的应用前景。

然而，由于其生产成本较高、能量密度较低、低温适应性差等缺点和限制，目前其在商业化应用中还面临一些挑战和困难。

随着技术的进一步发展和成本的降低，相信脂肪酸甲酯燃料在未来将会得到更广泛的应用和推广。

生物质能产业现状及发展前景一、本文概述本文旨在全面剖析生物质能产业的现状及其发展前景。

生物质能，作为一种源于可再生有机物质（如动植物废弃物、农业废弃物、木材等）的能源形式，不仅具有环保、可再生的特性，而且对于缓解全球能源危机、减少温室气体排放具有重要意义。

本文首先将对生物质能产业的基本概念、发展背景进行介绍，随后深入分析当前生物质能产业的发展现状，包括其产业链结构、主要应用领域、技术进步以及政策环境等。

在此基础上，本文将进一步探讨生物质能产业的发展前景，包括其未来市场潜力、技术创新方向、政策支持以及可能面临的挑战等。

通过本文的阐述，期望能为读者提供一个全面、深入的了解生物质能产业的视角，为其投资决策、产业发展规划提供参考。

二、生物质能产业现状近年来，生物质能产业在全球范围内得到了显著的发展。

作为可再生能源的重要组成部分，生物质能在全球能源消费结构中的比重逐年上升。

在政策支持和技术进步的双重驱动下，生物质能产业正逐渐成为推动绿色、低碳经济发展的重要力量。

从产业规模来看，生物质能产业呈现出稳步增长的趋势。

根据国际可再生能源机构（IEA）的报告，全球生物质能发电装机容量在过去十年内实现了翻倍增长，生物质能燃料的生产和消费也在稳步增长。

在中国，生物质能产业也得到了快速发展，生物质发电装机容量和生物质燃料年产量均保持较高增速。

在技术应用方面，生物质能产业不断取得突破。

生物质发电技术日趋成熟，生物质气化、生物质液化等转化技术也在不断完善。

同时，生物质能与其他可再生能源的互补利用，如生物质能与太阳能、风能等的联合发电系统，正逐渐成为研究的热点。

然而，生物质能产业的发展也面临一些挑战。

生物质资源的收集、运输和储存问题制约了产业的发展。

生物质资源的分布不均和季节性变化使得其收集、运输和储存成本较高，影响了生物质能的经济性。

生物质能产业的市场化程度还有待提高。

生物质能产业链上下游的协同发展不够紧密，市场体系不完善，制约了生物质能产业的健康发展。

生物质转化技术的现状与发展趋势随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视，生物质转化技术作为一种可持续的能源利用方式，正逐渐成为研究和应用的热点。

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括植物、动物和微生物等。

这些生物质资源具有来源广泛、可再生、低碳排放等优点，通过合理的转化技术，可以将其转化为能源、化学品和材料等具有高附加值的产品。

一、生物质转化技术的现状目前，生物质转化技术主要包括直接燃烧、热化学转化、生物化学转化和物理化学转化等几种类型。

直接燃烧是最古老也是最常见的生物质利用方式。

在农村地区，生物质常常被用于取暖和炊事。

然而，这种方式的能源利用效率较低，且会产生大量的污染物。

为了提高燃烧效率和减少污染，现代的生物质燃烧技术通常采用集中供热和发电的方式，并配备先进的燃烧设备和污染物处理装置。

热化学转化技术主要包括气化、热解和液化。

气化是将生物质在高温和缺氧的条件下转化为合成气（主要成分是一氧化碳、氢气和甲烷），合成气可以用于发电、生产化学品或作为燃料。

热解则是在无氧或缺氧的条件下将生物质加热分解为生物油、炭和可燃性气体。

生物油可以进一步提炼为燃料或化学品，炭可以用于土壤改良或作为吸附剂。

液化是在高温高压和催化剂的作用下将生物质转化为液体燃料，但其成本较高，目前仍处于研究和示范阶段。

生物化学转化技术主要是通过微生物的作用将生物质转化为生物燃料和化学品。

其中，发酵是生产乙醇的主要方法，以粮食作物（如玉米、小麦）和非粮食作物（如木薯、甜高粱）为原料，经过发酵和蒸馏可以得到乙醇。

此外，利用微生物发酵还可以生产丁醇、丙酮等其他生物燃料。

厌氧消化则是将有机废弃物（如畜禽粪便、农作物秸秆）在厌氧条件下转化为沼气（主要成分是甲烷和二氧化碳），沼气可用于发电或供热。

物理化学转化技术包括萃取、吸附和离子交换等。

这些方法通常用于从生物质中提取有价值的成分，如从植物中提取油脂、从生物质水解液中分离糖类等。