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一、在绿色浪潮中兴起的生物能源
自人类钻木取火发现木质能源之后,人类社会的生产与生活方式发生了重大变革。在农业文明时代,人类主要依靠传统的再生能源即以生物质能维持生产与生活。工业革命后,人类的生产与生活逐步转向利用煤炭、石油等化石能源。目前,全球每年消耗的能源总量超过150亿吨,其中90%为化石能源。
大量事实表明,以传统方式开发利用化石能源,既创造了空前的现代文明成果,也导致了诸多环境问题。尤其是20世纪70年代爆发的世界石油危机与随后爆发的粮食危机,给世界经济发展带来严重的负面效应和沉重负担,给人类敲响了警钟。人们开始反思和纠正自身不科学开发利用能源的行为,并采取实际行动开发第四大能源,即可再生能源。其中,包括开发生物能源,以开启绿色能源革命,使人类社会发展逐步摆脱对化石能源的过度依赖。
世界主要国家选择发展生物能源产业,是一个必然的历史过程,具有客观的依据与动因:一是化石能源资源日益枯竭与生态环境的严重恶化形成了人们寻找替代能源的强制力;二是新能源经济对于医治国际金融危机产生的“病疴”、带动传统产业升级并形成新兴产业具有强大的拉动力;三是清洁能源领域积累起来的技术创新成果已经孕育了新能源革命的内在启动力;四是人类追求“环境友好型”社会的共同愿望已经转化为强大的驱动力;五是各国决策者采取的政策措施与协同合作已经形成了确定不移的推动力。这五种力量的有机融合,使一些主要国家在新世纪之初便提出了“创建低碳经济”的概念,并将其确定为2008年世界环境日的主题,这就为发展生物能源提供了难得的历史机遇。
所谓生物能源,是指以生物质材料为来源的各种形式的可再生能源。生物质是由生物体所产生的有机物质,包括植物、动物及排泄物、有机垃圾与有机废水等,几乎全部来源于农业和农村。生物能源直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化成常规的固态、液态和气体燃料。从广义上讲,生物质是植物通过光合作用生成的有机物。据生物学家估算,地球上每年生长的生物能总量约相当于目前总能耗的10倍,而作为能源的利用量还不到总量的1%。在自然条件下,光合作用的转化率较低,按全年平均计算约为太阳全部辐射能的0.5%—2.5%。而在提供理想环境条件下,光合作用的转化率可达8%—15%。因此,发展生物能源前景广阔。特别是由于生物质材料几乎全部产生于农业和农村,可以说,发展生物能源产业就是“农业能源功能属性”的开发与延伸,这将为“三农”发展开拓更为广阔的空间。
二、发展生物能源的多重效应
发展生物能源产业,将借助现代技术和生产方式,加工生产包括生物燃料乙醇、生物柴油和沼气等燃料,有利于形成新的农业生产力、能源替代、环境保护等多重经济社会效应。
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