2013年4月,中國自主研發(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”……對火的使用是人類文明發(fā)展的一座重要里程碑,彰顯著人類在惡劣環(huán)境中迸發(fā)出的生存智慧。燒火做飯、照明取暖,人類用火焰點燃身邊最司空見慣的樹枝、秸稈等獲得熱能,支撐自己的生存和發(fā)展。在漫長的古代社會,我們今天稱為生物質能的樹枝、秸稈等是人類利用最早、最普遍、最重要的“古典”能源。

進入近現代社會,隨著對煤炭、石油、天然氣等化石能源的開發(fā)和利用,人類對生物質能的依賴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)化帶來日益嚴重的環(huán)境問題,人類努力開發(fā)利用各種可再生能源,優(yōu)化、“綠化”能源結構。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”等特征的生物質能,在現代科技的推動下重新煥發(fā)出勃勃的生機。新中國成立以來,特別是改革開放40年來,中國在生物質能開發(fā)利用領域取得了豐碩成果。今天,在中國的能源結構中,生物質能正以平穩(wěn)快速發(fā)展的勢頭行進在復興的道路上。

①總量豐富的綠色可再生能源

生物質有廣義和狹義之分,廣義上的生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質,包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。

狹義上的生物質主要是指農林業(yè)生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素、農產品加工業(yè)下腳料、農林廢棄物及畜牧業(yè)生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。

以生物質為載體、由生物質產生的能量便是生物質能。生物質能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式,直接或間接來源于植物的光合作用。

據估算,地球上的植物進行光合作用所消費的能量占太陽照射到地球總輻射量的0.2%,比例雖然很低,但絕對值驚人,可以說生物質能是人類取之不盡用之不竭的能源寶庫。其主要來源包括薪柴、牲畜糞便、制糖作物、城市垃圾和污水、水生植物等。

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