通常提供作为能源的生物质资源种类很多,主要是农作物、油料作物和农业有机剩余物、林木、森林工业残余物。此外,动物的排泄物、江河湖泊的沉积物、农副产品加工后的有机废物和废水、城市生活有机废水及垃圾等都是重要的生物质能资源。生物质资源既包括陆生植物,也包括水生植物。水生生物质资源比陆生的更为广泛。这是因为地球上有广大的水域,而且不存在陆生资源那样与住宅、粮食等争地的问题。水域费用一般比陆地费用较低。水生生物质资源品种繁多,资源量大,领域广阔。
(1)生物质是可再生的、资源丰富的且只要开发利用合理也是一种环境友好的能源。生物质具有诸多优点,比如:
1)可再生且产量大。世界上生物质资源数量庞大,形式繁多,据统计,全世界每年农村生物质的产量为300亿t。
2)生物质本身的N、S含量较低,几乎不会产生像SO2之类的可形成酸雨的气体。我们知道矿物燃料在燃烧过程中,排放出CO2气体,在大气层中不断积累,温室气体在大气中的浓度不断增加,导致气候变暖,而生物质加工时产生的CO2可被植物或微生物通过光合作用再吸收利用,CO2的净排放量为零,不会引起温室效应。(www.daowen.com)
3)生物质分布广泛、来源丰富,不受世界范围能源价格波动的影响,也不会受进口原料、供应量多少的影响,尤其在一些发展中国家,使用液态生物质燃料,如乙醇和柴油,可减轻进口石油所造成的经济和政治压力。
(2)中国土地面积辽阔,生物质潜在的资源量非常巨大,但目前的利用率很低。生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,本质上是太阳能的储存形式,只要太阳辐射能存在,绿色植物的光合作用就不会停止,生物质就会将太阳能不断地储存起来,周而复始的循环使生物质资源取之不竭。可是,生物质能远远没有得到有效利用。据统计,每年经光合作用产生的生物质约1700亿t,其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍;而作为能源的利用量还不到其总量的1%。中国生物质能资源相当丰富,年产量是美国与加拿大总量的84%,是欧洲总量的121%,是非洲的131%。据测算,中国理论生物质能资源为50亿t左右标准煤,是目前中国总能耗的4倍左右。在可收集的情况下,中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工业有机废渣与废水等。农作物秸秆中有40%用于饲料、肥料和工业原料,尚有60%可用于能源用途,约合2.1亿t标准煤;薪柴主要作为燃料,但有40%森林剩余物未加工利用,约合0.3亿t标准煤;禽畜粪便除少部分作为肥料外,大部分成为农村的主要污染物,约合0.6亿t标准煤;工业有机废渣至少有80%可以利用,即合0.7亿t标准煤;至于生活有机垃圾,特别在农村、小城镇,至少可以从中获得0.8亿t标准煤的资源量。联合国环境与发展委员会(UNCED)的研究报告指出,到2050年,生物质能的利用可望达到世界能源消耗的50%。
生物质资源的诸多特点决定了它在维持人类社会持续发展中具有不可替代的重要作用,但是作为燃料和化工原料资源,生物质资源也有不足之处,尽管产量巨大,但是分布十分分散;产量受季节和气候等条件影响很大,多半种类为季节性生长;一般的生物质比容较大,能量密度低,不利于运输;有些含水易腐,储藏困难等。
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