生物燃料的应用与展望

曾路遥

摘 要 本文系统的介绍了生物燃料，从生物燃料的优缺点，应用及对未来发展的展望分别进行论述。

关键词 生物燃料 应用 展望

中图分类号：TQ642 文献标识码：A

随着环境的日益恶化，不可再生燃料如煤炭、含铅汽油、柴油等的过度使用，这些燃料燃烧时产生大量二氧化硫、铅蒸汽、碳黑等有害物质，人们将目光投向清洁燃料。清洁燃料如天然气、醇醚燃料（甲醇、乙醇、二甲醚等）、生物燃料、氢燃料等燃烧时不产生对环境有害的物质，这大大减少了环境的污染。氢燃料燃烧时只产生水，可谓是最清洁的燃料，但是由于氢的制取技术不太成熟，成本高，遇到了瓶颈，氢燃料的发展受到了限制。而生物燃料因为其来源广而正在高速发展。本文主要介绍生物燃料的优缺点，应用以及对今后发展的展望。

生物燃料（biofuel）是以生物质为原料生产的燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。生物质指的是利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质，它包括植物、动物和微生物。因此生物质资源都是潜在的生物质能源，但是只有我们加以利用，这些生物质资源才会成为能源为我们所使用。

德国工程师早在1892年发明内燃机之初就曾设想用花生油作为驱动燃料；而诞生于1908年9月27日的第一辆福特T型车成品最初是设计为由乙醇驱动的。这些都是应用生物燃料的例子，而世界各国也在研究生物燃料：欧洲对菜籽油进行了评估；巴西以蓖麻油为原料，生产出一种适用于发动机、发电机的可再生生物柴油；菲律宾用椰子油制生物柴油作替代燃料。在意大利，植物油燃料大多用于空调中，而在法国，则5%～30%用于柴油机中。同时法国、意大利、美国等对生物燃料的需求日益增多。

生物燃料的需求正在不断增加，这正是由于它具有无可比拟的优势。原料上具有多样性，生物燃料可以利用作物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业的有机废水废渣、城市垃圾，可以称的上是“废物利用”，同时还可利用低质土地种植各种各样的能源植物。不仅如此，生物燃料的产品也具有多样性，有液态的生物乙醇和柴油，固态的原型和成型燃料，气态的沼气等多种能源产品，既可以替代石油、煤炭和天然气，也可以供热和发电。生物燃料的另一大特点是它的可循环性和环保性。作为农林和城乡有机废弃物的无害化和资源化过程中生产出来的产品，生物燃料的全部生命物质均能进入地球的生物学循环，连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与地球的循环，做到零排放。生物质能的载体是有机物，所以这种能源是以实物的形式存在的，是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。而且它分布最广，不受天气和自然条件的限制，只要有生命的地方就有生物质的存在。而从化学的角度上看，生物质的组成是C-H化合物，它与常规的矿物燃料，如石油、煤等是同类。由于煤和石油都是生物质经过长期转换而来的，所以生物质是矿物燃料的始祖，被喻为即时利用的绿色煤炭。因此物質上的永续性、资源上的可循环性使生物燃料脱颖而出。

尽管生物燃料有如上诸多优点，但是还有一些问题。其中最主要的问题是碳排放的问题，生物燃料的作物被生物质分解或者烧荒种地，会导致需要数十年甚至数个世纪的生物燃料才能补偿所排放的碳，这一时间是令人震惊的，专家们也在通过各种手段解决这一棘手的问题。其次，会对生态平衡造成破坏，这是因为为了生产生物燃料，许多土地被改为农地，尤其是开发新的农地造成生态系统的破坏是无法挽回的。生物燃料的大量使用也造成粮食价格上涨，威胁贫穷人口的生存；生物燃料的发展严重依赖于全球粮食产量及价格，导致发展不稳定。

生物燃料传统来源于专门培植为生物质燃料原料的作物，工业、农业、林业、一般家庭制造出的可生物分解的产物都可以作为原料，如稻草、麦梗、稻糠、木材、粪便、废水和厨余等，这些原料经由无氧消化转换为生化气体。制成燃料的生物质，其原料常常是一些未被充分使用的废弃物，像稻秆与动物废弃物。21世纪以来，许多科学家开始研究使用藻类或蓝菌作为另一种生物质燃料的原料，以增加能源效率，减轻生物质能源可能对农产品价格的影响。

目前生物燃料主要应用在人类生产生活和世界各国军事发展两个领域。在生产生活方面，生物燃料主要运用于交通运输和工业生产以及人类日常生活所需的燃料，例如生物柴油，生物乙醇。在军事发展方面，生物燃料主要应用于航天，航海以及一般的军用设备的能源供给。作为一种清洁能源，生物燃料的应用正在不断扩大，今后我们将会在越来越多的领域看到它的存在，看到它给我们生活带来的改变。

参考文献

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