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變廢為寶的生物質能

      生物質是地球上最廣泛存在的物質，它包括所有動物、植物和微生物，以及由這些有

  生命物質派生、排泄和代謝的許多有機質。各種生物質都具有一定的能量。以生物質為載

  體、由生物質產(chǎn)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。它直接或間接來源于

    植物的光合作用。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％。這個比例雖不大，但絕對值很驚人：光合作用消費的能量是目前人類能源消費總量的40倍�？梢�，生物質能是一個巨大的能源。

    人類以柴薪為能源，歷史長達百萬年。作為可直接利用的燃料，柴薪利用貫穿著整個人類的文明發(fā)展史。除柴薪的直接燃燒外，生物質能的轉化利用技術還有沼氣生產(chǎn)、酒精制取、木制石油、生物質能發(fā)電等。

    一、生物質能的來源

柴薪  至今仍是許多發(fā)展中國家的重要能源。但由于柴薪的需求導致林地日減，應適當規(guī)劃與廣泛植林。

    牲畜糞便  牲畜的糞便，經(jīng)干燥可直接燃燒供應熱能。若將糞便經(jīng)過厭氧處理，可產(chǎn)生甲烷和肥料。

    制糖作物  制糖作物可直接發(fā)酵，轉變?yōu)橐掖肌?/p>

    城市垃圾  主要成分包括：紙屑（占40％）、紡織廢料（占20％）和廢棄食物（占20％）等。將城市垃圾直接燃燒可產(chǎn)生熱能，或是經(jīng)過熱分解處理制成燃料使用。

    城市污水  一般城市污水約含有0.02％一0.03％的固體與99％以上的水分，下水道污泥有望成為厭氧消化槽的主要原料。

    水生植物  同柴薪一樣，水生植物也可轉化成燃料。

    二、生物質能的轉化利用

    生物質能的開發(fā)和利用具有巨大的潛力，主要包括兩方面：一是建立以沼氣為中心的農(nóng)村新能量、物質循環(huán)系統(tǒng)，使秸稈中的生物能以沼氣的形式緩慢地釋放出來，解決燃料問題；二是建立能量農(nóng)場、能量林場及海洋能量農(nóng)場。

    沼氣利用技術  人類發(fā)現(xiàn)、利用沼氣，已有悠久的歷史。1776年，意大利科學家沃爾塔發(fā)現(xiàn)沼澤地里腐爛的生物質發(fā)酵，從水底冒出一連串的氣泡，分析其主要成分為甲烷和二氧化碳等氣體。由于這種氣體產(chǎn)生于沼澤地，故俗稱“沼氣”。1781年，法國科學家穆拉發(fā)明人工沼氣發(fā)生器。200多年過去了，如今全世界約有農(nóng)村家用沼氣池530萬個，中國就占了92％。農(nóng)村沼氣池的主要填料是豬糞、秸稈、污泥和水等。隨著農(nóng)村沼氣使用的日益推廣和大型厭氧工程技術的進步，90年代以來，世界范圍內(nèi)的一些大型沼氣工程有了迅速發(fā)展。

    生物質汽化將固體生物質轉化為氣體燃料，稱為生物質汽化。其基本原理是含碳物質在不充分氧化（燃燒）的情況下，會產(chǎn)生出可燃的一氧化碳氣體，即煤氣。制造煤氣的設備稱為汽化爐，人們故意不給足氧氣，讓含碳物質在沒有足夠的空氣的情況下燃燒，“燜”出一氧化碳來。

    生物質液化  將固體生物質轉化為液體燃料，稱為生物質液化。它包括間接液化和直接液化兩種。間接液化是指通過微生物作用或化學合成方法生成液體燃料，如乙醇（酒精）、甲醇；直接液化則是采用機械方法，用壓榨或提取等工藝獲得可燃燒的油品，如棉籽油等植物油，經(jīng)提煉成為可替代柴油的燃料。

    生物質熱分解  這是一項很有潛力的技術，用于制取人造石油。一些生物質通過熱分解，可制取生物油、生物炭和可燃燒氣體，使生物質得到充分利用。

    能源農(nóng)場  即建立以獲取能源為目的的生物質生產(chǎn)基地，以能源農(nóng)場的形式大規(guī)模培育生物質，并加工成可利用的能源；要對土地進行合理規(guī)劃，盡可能利用山地、非耕荒地和水域，選擇適合當?shù)厣�長條件的生物質品種進行培育、繁殖，以獲得足夠數(shù)量的高產(chǎn)植物。在海洋、水域，要充分利用海藻和水生物提取能源，建立海洋能源農(nóng)場或江河能源農(nóng)場。同時，將基因工程等現(xiàn)代生物技術廣泛應用于能源農(nóng)場中，以提高能源轉化率。

專家預測，到2050年，以生物質能為重要組成部分的可再生能源，將以相同或低于礦物燃料的價格，提供全球3／5的電力和2／5的直接燃料。

                                                           摘自《新科技啟蒙》

（1）生物質能是屬于一次能源還是二次能源?是屬于可再生能源還是不可再生能源？

（2）生物質能在使用時可以轉化為哪些形式的能？請舉例說明。

（3）能源危機是一個全球性的問題，對于我們個人，平時使用過哪些能源?我們在使用時要注意些什么問題?談談你的看法。

Answer 1

略