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人类未来100 年以后化学工业资源状况 XXX 化学工程学院 其他成员：XXX 、XXX 、XXX 摘要：目前世界出现的能源危机，将严重影响今后化学工业的发展，因此各国都 在加紧研究新能源的开发，发现最具有现实意义的是生物质能。生物质能的可再 生性、低污染性和广泛分布性决定了发展它是世界能源可持续发展的必然选择， 化石能源将逐渐退出历史舞台。此外，细菌能源、垃圾能源、藻类能源、天气能 源、温室气体能源、有机废物能源、空气能源等也是未来极其重要的化学工业资 源。 关键词：生物质能 可持续 资源开发 新能源 1.前言 据联合国调查，照目前各国消耗能源推算，石油可维持40 年；天然气仅能 用到2076 年，煤炭也只能再供应180 年左右，矿产资源的综合利用也不能改变 能源短缺的现实，因此新能源的开发刻不容缓，否则不仅仅是化学工业，整个社 会将再无资源可用。 生物质能是以绿色植物为基础，包括农村剩余品、森林加工废料、水中及陆 上野生植物、野生杂草、油料植物及城市废弃物，连粪便也列于其中，它们是利 用光合作用，将二氧化碳及水产生葡萄糖、淀粉、脂肪及纤维素，通过现代化学 工业的方法转成甲醇、乙醇、甲烷及脂肪酸及氢气，即可作为燃料、又可作为化 学工业的基础原料，其量多、面广，又是可再生资源，由于生物质产品可以由土 地生产而得，可以每年通过生产而得到，又不含硫及有害重金属，因而对环境有 利，符合可持续发展的要求。 由于生物质能具有绿色、可再生和广泛分布性等一系列特点，它将成为人类 未来100 年后主要的化学工业资源。 2.生物质能源的利用现状 2.1 生物柴油 生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物 油棕和黄连 木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料 制成的液体燃料，是优质的石油柴油替代用品。目前世界各国大多使用20%生物 柴油与 80%石油柴油混配，可用于任何柴油发动机和直接利用现有的油品储存 输运和分销设施。 2.2 燃料乙醇 用绿色植物制造乙醇工艺的方法很多，主要有: （1）热化学转换法，即用固体植物用热介技术，气化生成，CO、氢气、焦 油等，在反应炉中直接转换； （2 ）生物转换法，利用生物质中糖、淀粉、纤维素发酵制乙醇； （3 ）用化学转换法，以生物质用化学法制糠醛及脂肪酸，再合成一系列化 学产品。 2.3 制氢 氢是高效、洁净、可再生的二次能源，其用途越来越广泛，氢能的应用将势 不可当地进人社会生活的各个领域，化学工业也不例外。 生物制氢过程可以分为5 类： (1)利用藻类或者青蓝菌的生物光解水法； (2)有机化合物的光合细菌(PSB)光分解法； (3)有机化合物的发酵制氢； (4)光合细菌和发酵细菌的耦合法制氢； (5)酶催化法制氢。 目前发酵细菌的产氢速率较高，而且对条件要求较低，具有直接应用前景。 但PSB 光合产氢的速率比藻类快，能量利用率比发酵细菌高，且能将产氢与光能 利用、有机物的去除有机地耦合在一起，因而相关研究也最多，也是最具有潜在 应用前景的方法之一。生物制氢的微生物种类及方式迄今为止，已研究报导的产 氢生物类群包括了光合生物、厌氧光合细菌、蓝细菌和绿藻X 非光合生物、严格 厌氧细菌、兼性厌氧细菌和好氧细菌和古细菌类群。 2.4 生物质燃气 生物质燃气产业能把环保和节能减排有机结合在一起，是国家重点发展的新 兴战略性产业，也是未来国际竞争的热点。我国目前年产生约60 亿吨固体废物， 约七成为生物质废物。通过开发先进的资源化技术，将固体废物转化为高品位的 清洁能源，可达到减少废弃物、降低温室气体排放和资源回收利用等目的。生物 质燃气产业在我国具有数千亿元人民币的潜在大市场。我国的生物质燃气产业还 处于起步阶段。相对于发达国家，总体发展缓慢。 3.其他能源及结语 细菌能源、垃圾能源、藻类能源、天气能源、温室气体能源、有机废物能源、 空气能源等属于正在小范围研究的新能源，目前都不成熟，但在未来的发展将不 可限量。在未来化石能源枯竭的情况下，我们有理由相信现在这些不起眼的研究 都将发挥无穷大的作用。 拿微生物来说，宾夕法尼亚大学的布鲁斯•洛根跟他的同事就在湿地、沼泽 地和垃圾填埋场等处进行了多次实验，并在实验中发现微生物在