生物质能源与现代生物技术

摘要：能源需求的持续增长和化石能源引起的CO

排放以及全球气候变化问

题促使人们寻求“绿色”可再生能源。生物质能源是潜在的低碳可再生能源，生
物质能源的开发与利用已成为世界热点研究领域之一，受到世界各国政府与
科学界的关注和重视。本文主要论述了生物质能源的利用现状和相关现代生物
技术，介绍了国内外生物质能源开发利用的研究进展，并分析了生物质能源
技术的发展趋势和面临的问题。

关键词：生物质能源现代生物技术

引言

随着社会经济的飞速发展，人类对能源的需求趋势也随之改变。总所周知，
化石燃料排放的二氧化硫是造成酸雨的主要原因、排放的温室气体是导致全球
变暖的主要原因，而生物质能源却具有资源丰富、可再生、低污染等优点，使
得其在人类生活和社会活动中的价值不断提高。据报道，生物质能已上升为仅
次于化石能源煤、石油和天然气之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的
14%

［1］

。与传统的直接燃烧方式相比，现代生物质能源的利用更多的是借助

热化学、生物化学等手段，通过一系列先进的转换技术，生产出固、液、气等高
品位能源来代替化石燃料，为人类生产、生活提供电力、交通燃料、热能、燃气
等终端能源产品

［2］

。

目前，生物质能作为一种可再生的低碳能源，具有巨大的发展潜力。针对

现代生物质能源利用技术的开发和研究，对替代或部分替代化石能源，保护
生态环境，实现再生资源的合理利用及人类社会的可持续发展意义重大。

1 生物质能源概述

1.1生物质能源研究背景

地球上最主要的能源来自于太阳，太阳提供了大约地球上99.4%的能量（非
原子核能），而这些能量的绝大多数直接转化成了生物质的形式。目前，全球
每年形成的生物质达1800亿t，相当于3×1022J的能量，为全球实际能源消
费的10倍。在理想状态下，地球上的生物质潜力可达到实际能源消费的180

～ 200 倍

［3］

。

下图阐述了地球上生物源目前的和潜在的利用方式。

电能

生物能

（如碳水化合物、蛋白质、油脂、

木质素、石油等）

电解

甲烷 / 酒

精

发

酵

光解

燃料发
电

生物制氢

光合作用

燃烧

生物发电