生物质可再生能源的研究进展及未来趋势

摘要

全球能源格局正因气候变化和化石燃料的过度利用而逐步向可再生清洁能源转变，生物质能源因其在减少温室气体排放和促进循环经济方面的巨大潜力而备受瞩目。发展中国家利用生物质能源占总能源消耗的40%以上，但主要采取将生物质直接燃烧等方式，发达国家更多将生物质通过高科技技术进行能源转换，占总能源消耗的11%。笔者探讨了当前生物质能源技术发展现状及未来发展趋势，分析了现有生物质能源转化形式(物理转化、热化学转化和生物转化)的技术优势与挑战。生物质物理转化技术具有工艺简便、成本低廉和环境兼容性佳等优势，然而其应用仍受限于能量密度偏低、原料适应性局限及规模化生产瓶颈等技术短板。热解、气化、燃烧、液化及焙烧等热化学转化技术为生物质能源的生产提供了多样性解决方案，但在反应效率、能耗、产物选择性等方面仍有很大改进空间；相比而言，厌氧消化、发酵、酶解及微生物燃料电池等生物转化技术在环境友好性方面优势显著，但在降本增效等方面的潜力同样有待进一步挖掘。生物质能源开发利用的长期成功依赖于其经济与环保等关键问题的解决，而政府有效政策的出台和实施，是推动科技变革、解决制约其发展的经济和环保问题、实现行业可持续发展的重要保障。此外，还从技术成熟度、政策驱动机制及市场需求3个维度，展望了生物质能源产业的可持续发展路径。

关键词

生物质能源 / 可再生能源 / 热化学转化 / 环境影响 / 可持续性 / 经济影响