Question

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變廢為寶的生物質(zhì)能

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

  生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的許多有機(jī)質(zhì)。各種生物質(zhì)都具有一定的能量。以生物質(zhì)為載

  體、由生物質(zhì)產(chǎn)生的能量，便是生物質(zhì)能。

生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式。它直接或間接來(lái)源于

    植物的光合作用。地球上的植物進(jìn)行光合作用所消費(fèi)的能量，  占太陽(yáng)照射到地球總輻射量的0.2％。這個(gè)比例雖不大，但絕對(duì)值很驚人：光合作用消費(fèi)的能量是目前人類(lèi)能源消費(fèi)總量的40倍。可見(jiàn)，生物質(zhì)能是一個(gè)巨大的能源。

    人類(lèi)以柴薪為能源，歷史長(zhǎng)達(dá)百萬(wàn)年。作為可直接利用的燃料，柴薪利用貫穿著整個(gè)人類(lèi)的文明發(fā)展史。除柴薪的直接燃燒外，生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)還有沼氣生產(chǎn)、酒精制取、木制石油、生物質(zhì)能發(fā)電等。

    一、生物質(zhì)能的來(lái)源

柴薪  至今仍是許多發(fā)展中國(guó)家的重要能源。但由于柴薪的需求導(dǎo)致林地日減，應(yīng)適當(dāng)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(yīng)熱能。若將糞便經(jīng)過(guò)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(zhuǎn)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(guò)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(zhuǎn)化成燃料。

    二、生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化利用

    生物質(zhì)能的開(kāi)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(zhì)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(lái)，解決燃料問(wèn)題；二是建立能量農(nóng)場(chǎng)、能量林場(chǎng)及海洋能量農(nóng)場(chǎng)。

    沼氣利用技術(shù)  人類(lèi)發(fā)現(xiàn)、利用沼氣，已有悠久的歷史。1776年，意大利科學(xué)家沃爾塔發(fā)現(xiàn)沼澤地里腐爛的生物質(zhì)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(chēng)“沼氣”。1781年，法國(guó)科學(xué)家穆拉發(fā)明人工沼氣發(fā)生器。200多年過(guò)去了，如今全世界約有農(nóng)村家用沼氣池530萬(wàn)個(gè)，中國(guó)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(shù)的進(jìn)步，90年代以來(lái)，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(zhì)汽化將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料，稱(chēng)為生物質(zhì)汽化。其基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化（燃燒）的情況下，會(huì)產(chǎn)生出可燃的一氧化碳?xì)怏w，即煤氣。制造煤氣的設(shè)備稱(chēng)為汽化爐，人們故意不給足氧氣，讓含碳物質(zhì)在沒(méi)有足夠的空氣的情況下燃燒，“燜”出一氧化碳來(lái)。

    生物質(zhì)液化  將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料，稱(chēng)為生物質(zhì)液化。它包括間接液化和直接液化兩種。間接液化是指通過(guò)微生物作用或化學(xué)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(jī)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(zhì)熱分解  這是一項(xiàng)很有潛力的技術(shù)，用于制取人造石油。一些生物質(zhì)通過(guò)熱分解，可制取生物油、生物炭和可燃燒氣體，使生物質(zhì)得到充分利用。

    能源農(nóng)場(chǎng)  即建立以獲取能源為目的的生物質(zhì)生產(chǎn)基地，以能源農(nóng)場(chǎng)的形式大規(guī)模培育生物質(zhì)，并加工成可利用的能源；要對(duì)土地進(jìn)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(dāng)?shù)厣�長(zhǎng)條件的生物質(zhì)品種進(jìn)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(chǎng)或江河能源農(nóng)場(chǎng)。同時(shí)，將基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源農(nóng)場(chǎng)中，以提高能源轉(zhuǎn)化率。

專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2050年，以生物質(zhì)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(jià)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(zhì)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(zhì)能在使用時(shí)可以轉(zhuǎn)化為哪些形式的能？請(qǐng)舉例說(shuō)明。

（3）能源危機(jī)是一個(gè)全球性的問(wèn)題，對(duì)于我們個(gè)人，平時(shí)使用過(guò)哪些能源?我們?cè)谑褂脮r(shí)要注意些什么問(wèn)題?談?wù)勀愕目捶ā?/p>

Answer 1

略