生物燃料的應用與展望

曾路遙

摘 要 本文系統的介紹了生物燃料，從生物燃料的優缺點，應用及對未來發展的展望分別進行論述。

關鍵詞 生物燃料 應用 展望

中圖分類號：TQ642 文獻標識碼：A

隨著環境的日益惡化，不可再生燃料如煤炭、含鉛汽油、柴油等的過度使用，這些燃料燃燒時產生大量二氧化硫、鉛蒸汽、碳黑等有害物質，人們將目光投向清潔燃料。清潔燃料如天然氣、醇醚燃料（甲醇、乙醇、二甲醚等）、生物燃料、氫燃料等燃燒時不產生對環境有害的物質，這大大減少了環境的污染。氫燃料燃燒時只產生水，可謂是最清潔的燃料，但是由于氫的制取技術不太成熟，成本高，遇到了瓶頸，氫燃料的發展受到了限制。而生物燃料因為其來源廣而正在高速發展。本文主要介紹生物燃料的優缺點，應用以及對今后發展的展望。

生物燃料（biofuel）是以生物質為原料生產的燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發利用的重要方向。生物質指的是利用大氣、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，它包括植物、動物和微生物。因此生物質資源都是潛在的生物質能源，但是只有我們加以利用，這些生物質資源才會成為能源為我們所使用。

德國工程師早在1892年發明內燃機之初就曾設想用花生油作為驅動燃料；而誕生于1908年9月27日的第一輛福特T型車成品最初是設計為由乙醇驅動的。這些都是應用生物燃料的例子，而世界各國也在研究生物燃料：歐洲對菜籽油進行了評估；巴西以蓖麻油為原料，生產出一種適用于發動機、發電機的可再生生物柴油；菲律賓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調中，而在法國，則5%～30%用于柴油機中。同時法國、意大利、美國等對生物燃料的需求日益增多。

生物燃料的需求正在不斷增加，這正是由于它具有無可比擬的優勢。原料上具有多樣性，生物燃料可以利用作物秸稈、林業加工剩余物、畜禽糞便、食品加工業的有機廢水廢渣、城市垃圾，可以稱的上是“廢物利用”，同時還可利用低質土地種植各種各樣的能源植物。不僅如此，生物燃料的產品也具有多樣性，有液態的生物乙醇和柴油，固態的原型和成型燃料，氣態的沼氣等多種能源產品，既可以替代石油、煤炭和天然氣，也可以供熱和發電。生物燃料的另一大特點是它的可循環性和環保性。作為農林和城鄉有機廢棄物的無害化和資源化過程中生產出來的產品，生物燃料的全部生命物質均能進入地球的生物學循環，連釋放的二氧化碳也會重新被植物吸收而參與地球的循環，做到零排放。生物質能的載體是有機物，所以這種能源是以實物的形式存在的，是唯一一種可儲存和可運輸的可再生能源。而且它分布最廣，不受天氣和自然條件的限制，只要有生命的地方就有生物質的存在。而從化學的角度上看，生物質的組成是C-H化合物，它與常規的礦物燃料，如石油、煤等是同類。由于煤和石油都是生物質經過長期轉換而來的，所以生物質是礦物燃料的始祖，被喻為即時利用的綠色煤炭。因此物質上的永續性、資源上的可循環性使生物燃料脫穎而出。

盡管生物燃料有如上諸多優點，但是還有一些問題。其中最主要的問題是碳排放的問題，生物燃料的作物被生物質分解或者燒荒種地，會導致需要數十年甚至數個世紀的生物燃料才能補償所排放的碳，這一時間是令人震驚的，專家們也在通過各種手段解決這一棘手的問題。其次，會對生態平衡造成破壞，這是因為為了生產生物燃料，許多土地被改為農地，尤其是開發新的農地造成生態系統的破壞是無法挽回的。生物燃料的大量使用也造成糧食價格上漲，威脅貧窮人口的生存；生物燃料的發展嚴重依賴于全球糧食產量及價格，導致發展不穩定。

生物燃料傳統來源于專門培植為生物質燃料原料的作物，工業、農業、林業、一般家庭制造出的可生物分解的產物都可以作為原料，如稻草、麥梗、稻糠、木材、糞便、廢水和廚余等，這些原料經由無氧消化轉換為生化氣體。制成燃料的生物質，其原料常常是一些未被充分使用的廢棄物，像稻稈與動物廢棄物。21世紀以來，許多科學家開始研究使用藻類或藍菌作為另一種生物質燃料的原料，以增加能源效率，減輕生物質能源可能對農產品價格的影響。

目前生物燃料主要應用在人類生產生活和世界各國軍事發展兩個領域。在生產生活方面，生物燃料主要運用于交通運輸和工業生產以及人類日常生活所需的燃料，例如生物柴油，生物乙醇。在軍事發展方面，生物燃料主要應用于航天，航海以及一般的軍用設備的能源供給。作為一種清潔能源，生物燃料的應用正在不斷擴大，今后我們將會在越來越多的領域看到它的存在，看到它給我們生活帶來的改變。

參考文獻

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