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【原创】究竟是不是生物燃料的错？ (字 8441 122

一直到07年下半年，生物燃料还都是媒体的宠儿，各种各样的溢美之词都有，仿佛生物燃料一普及，油价也能降了，能源危机就解决了，温室气体也不是问题了，大家可以安安心心的过日子了。那个时候，主流媒体里面几乎找不到多少生物能源的坏话，虽然科学工程界有自己的意见，对于一些所谓的好处有不少质疑，但是媒体是完全听不进去的。这个时候说生物燃料的坏话，是有政治不正确的风险的。不
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【原创】生物柴油之藻类1 前言 (字 1688 35

橡树村大大的生物能源系列是早早拜读过了，简直就是一篇篇详尽的综述，科普科研两相宜。可惜关于藻类部分有欠详细。其实藻类有着生长速度快（室外全年平均~25g/m2/d，年亩产一万两千斤!），含油量高（最高60%）和对耕地要求极低的特点，藻类合成生物柴油应该是适合中国国情。手头正好有些现成的资料，圣火就大言不惭的给橡树村大大的关于藻类部分章节做些补充。

生物
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【原创】生物质 二十三 资源循环 (字 5290 31

第一部分链接出处
第二部分链接出处
第三部分链接出处

人类文明史，大约只有几千年。这几千
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【原创】生物质 二十二 制氢 (字 3416 12

生物质厌氧发酵还可以制氢。

其实甲烷发酵的过程，第一步，就是得到有机酸和氢气，这就是制氢了。只不过甲烷发酵的过程，有机酸和氢气要继续发酵，最终得到甲烷和二氧化碳，而以氢为目的的发酵，把后一个过程去掉就是了。

能够生产氢气的菌种很多，用于制氢的，主要有两类，一类是氢化酶，这类酶把氢离子（质子）转化成为氢气，另一类是氮化酶，把质子，电子与三磷酸腺苷A
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【原创】生物质 二十一 分解木质素 (字 1361 11

木质素是植物细胞壁的重要成分，所以存在的量非常大，在地球上，仅次于纤维素的累积量，在碳素来源中居第二位。木质素的作用是加固植物细胞壁，连接各类细胞，所以，在微生物发酵生产甲烷，醇的过程中，木质素就成了发酵过程的障碍。不过木质素也可以通过微生物进行分解，其作用的微生物，叫做白色腐朽菌。一些种类的白色腐朽菌，甚至具备只分解木质素，不分解纤维素的能力。在造纸行业，
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【原创】生物质 二十 醇类发酵 (字 3775 16

生物质厌氧发酵不是只会得到甲烷。厌氧条件下，葡萄糖和果糖等汤类物质，在酵母等微生物的作用下，会分解生成乙醇和二氧化碳，这个过程就是乙醇发酵。

乙醇发酵就是酒精发酵，应该是人类发现并开始利用的最古老的发酵过程，酿酒过程就是人类进行不断优化的乙醇发酵过程，应该至少有几千年的历史了吧？

理论上，100克糖可以得到51克乙醇，质量减少了一半，但是保留了9
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【原创】生物质 十九 甲烷发酵 (字 1545 11

上一部分，讲的是生物质的物理化学利用方法，这部分讲生物质的生物利用方法。

甲烷发酵是最古老的生物利用方法。甲烷发酵也叫做厌氧型消化，是在无氧（厌氧）条件下，通过微生物作用，讲含有机物的生物质分解，最终生成甲烷和二氧化碳的过程。这种方法已经很久了，普遍用于处理生物废弃物和有机废水，用来回收能量。

甲烷发酵的过程，首先是纤维素，蛋白等有机物被各种厌氧
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【原创】生物质 物质能源与电动汽车 (字 2917 17

第一部分链接出处
第二部分链接出处

这篇是不在计划内的，由于有讨论的话题，索性改一下写法，专门发出来，免得藏得太深大家看不到。不过就不编号了。

原讨论在晨老大的地盘，[URL
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【原创】生物质 十八 固体燃料化 (字 1945 13

固体燃料化就是把生物制作成固体，用于替代煤和油的燃烧。这方面的研究主要是日本人干的，开发的背景是1970年代末期。

日本人开发的这个东西叫生物砖，最开始使用75%的煤，25%的生物质不加粘结剂直接高压成型，得到符合固体燃料。1980年代曾经有工业化运行，后来油价下跌，这条工艺就没有经济性了。

目前这个工艺的方向，是利用不能直接燃烧的低品质炭，加上
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【原创】生物质 十七 生物柴油 (字 513 3

这个话题以前讲过了，这里就不多说了。可以看
橡树村:【原创】生物柴油
橡树村:【原创】生物柴油的生产究竟合不合算？
[url=http://www.ccher
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【原创】生物质 十六 水热反应 (字 2318 13

利用生物质的能量，一个让人头疼的问题，就是生物质普遍含水量比较高。前面讲过的诸多方法，为了避免加热水蒸发水造成的能量损失，以及原料水含量过高对工艺本身带来的影响，就需要把生物质尽可能的干燥，然后使用。但是生物质干燥本身就很消耗能量。用太阳晾干当然是最省能源的方法，但是大规模处理，这个方法也很麻烦，在很多地方也不实际。

所以就需要有不需要除水就直接利用生
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【原创】生物质 十五 碳化 (字 1746 12

碳化，其实就是烧炭拉，不对不对，不是香港人嘴里面说的那个。碳化其实有两类，有以生产炭为目的的，有以生产气体和液体为目的的，工艺有些区别，不过基本上是一回事，放在一起讲。

碳化是要隔绝或者限制空气（氧气）的情况下，把木材啦，树皮，竹子，麸皮之类的，在400-600度加热，得到气体（木气，对比的概念是煤气），液体（木醋，焦油）还有固体（炭）的过程。传统碳化
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【原创】生物质 十四 快速热分解 (字 1614 15

快速热分解，是通过提高加热速度，在几百摄氏度的温度下瞬间热分解，或者通过快速升温进行热分解，得到焦油。要达到快速热分解的目的，就先需要干燥，否则会影响加热速度，同时为了保证传热的稳定，也需要把生物质颗粒粉碎。通过快速热分解，可以把浓缩的，易于固化的，不稳定的热分解油快速地移出高温的反应区域，用来生产热分解油还有提取其他有用的成分。

快速热分解得到的产物
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【原创】生物质 十三 气化 (字 4250 17

把生物制气化以后再利用的方法，叫做气化，是一种非常重要的方法。

气化本身，在化工上说的是把含有碳的资源，固体的，液体的，广义上还包括气体的，经过转化形成合成气的过程，这个气体是很好的化学原料，也是燃料。

气化的历史很悠久，几百年了，所以方法也非常多，总共有两百多种。方法多了就要分类，常压气化就是一个大类。常压气化，就是说这个气化过程是在常压进行的
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【原创】生物质 十二 燃烧 (字 3042 27

生物质0-11

好啦，啰嗦完了生物质都有啥，现在开始讲讲怎么利用。怎么把生物质变成能量呢？

[ALIGN=CENTER][IMGA]http://www.bioenergy-gateway.org.nz/Portals/0/images/Question
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【原创】生物质 十一 废弃物 (字 1893 14

能够用于能源的生物质废弃物，包括农业残余物，木质废弃物，禽畜废弃物等农林畜牧业的废弃物，还包括城市垃圾等生活废弃物，也包括造纸废水之类的工业废弃物。基本上含有有机质的废弃物都可以有潜在的能源利用价值。

农业残渣就是农作物收获之后农田中产生的残余物，主要就是谷物，根茎作物，甘蔗残余物等等。蔬菜之类的也有很多残余物，但是收集实在太困难，一般不予考虑。另外使
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【原创】生物质 十 水生生物质 (字 1760 12

能被作为能源利用的水生生物质，淡水里面，主要是种子植物，比如水葫芦，浮萍之类的，也有浮油的小球藻，螺旋藻。海水里面，也有种子植物比如海带，裙带菜，紫菜，石花菜之类的，种类不少。

藻类被人们利用也已经很久了，海藻很久以前就是食物，也用作肥料，微细藻现在被当成健康食品，也可以提取出来不少高增值的天然提取物。那些提取出来的东西究竟如何五花八门，但是价格都卖得
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【原创】生物质 九 淀粉类，糖类，油类 (字 2717 12

淀粉，糖类生产性，油类生产型的生物质，其实有的可以算到木本，更多的可以算到草本。这里面拿出来说，是因为利用的物质有一些特殊。

生产淀粉，糖类的植物很多，这些淀粉，糖，经过发酵之后，可以形成乙醇，是目前生物乙醇的原料。

淀粉类的植物包括土豆，红薯，玉米，小麦，大麦，木薯，西谷椰子等等。这些基本上也都是粮食。糖类的植物，常见的就是甘蔗，甜菜。这些物种
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【原创】生物质 八 草本生物质 (字 2628 12

草本生物质就是草呀！其实广义的草本的定义要广一些，草本，指的是草地上生长的稻科，豆科的植物。这里面，有很多已经都被人利用了，作为粮食，饲料使用。比如稻，麦，玉米，高粱等等都是稻科植物，这些作物的残余物，秸秆之类的，也就被纳入到草本生物质的范畴了。除了人类已经大规模种植的，还有很多的野草没有得到利用。

草本生物质的物质生产量比木本还快！前面讲了，热带地区
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【原创】生物质 七 木质生物质 (字 2172 13

木质的生物质当然就是木头，这几乎是人类最早用于能源的生物质了。现在呢，成材的木头当然还是不舍得当能源使用，所以没有多大用处的木头才用于能源。

森林生产的生物质原料，包括各种各样原因采伐下来的没有商业价值的木材。比如人工森林里面的杂木，形态不好的树木需要清理，比如为了控制人工林生长进行的间伐遗弃的部分。这些木材往往运输价格高，缺乏商业价值，被弃置在森林里
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【原创】生物质 六 生物能含有量 (字 2382 14

挑选需要利用的生物质，就需要评价生物质里面所含有的能量。这个概念呢，叫做生物能含有量。生物能含有量的表示方法，是发热量，也就是生物质完全燃烧所能产生的热量，也就是燃烧热。不同的生物质燃烧的时候放出的热是有差别的，一般来讲含油越高，含碳越高，发热量也就越高。无机成分由于在燃烧的时候基本上没多大作用，所以基本上与这个数值没关系。

发热量传统上就有两个概念，
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【原创】生物质 五 生物质的化学成分 (字 2625 21

要利用生物质作为能源呢，生物质的化学成分就是比较重要的信息。不同的生物质优不同的化学成分，其可以被利用的价值，被利用的方法，也就有所区别。不过呢，对化学不感兴趣的，或者有机化学没有学过，或者已经忘光了的，这部分就跳过吧，讲的全是不好明白的名词。

总的来说，生物质的化学组成，包括纤维素，半纤维素，木质素，淀粉，蛋白质，各种各样的烃等等。树木类的生物质，含
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【原创】生物质 四 生物能究竟有多少？ (字 2276 24

要是把生物质作为一种重要的能源形式，那么一个重要的条件，就是生物质要够用的。虽然说不能要求生物质满足人类所有的活动，但是总要占个看得见的比例吧？

目前整个地球上，生物质那是多得很。地球上生物的总质量的估计有多种说法，一般的估计，按照碳的质量来计算，是在4200到8300亿吨之间，其中所有的动物，包括人，仅有大约10亿吨碳。仅仅是陆地地面以上的生物质蕴藏
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【原创】生物质 三 生物质都有什么 (字 1889 22

现在咱们再说生物质呢，就有了一个限定，就是能被用作能源的，咱才算数。不能当能源使用的呢，虽然也属于生态学的生物质的范畴，咱们就假装它们不存在好了。不过呢，一些不属于生态学的生物质定义的东西，我们还要加进来。简化么。

生物质种类那是很多了，东西多了，就要分类。都怎么分类呢？生物质的分类也有很多种，其实怎么分类没多大关系
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【原创】生物质 二 生物质能 (字 1748 28

生物质所提供的能量，当然就叫做生物质能。这个名词也有几种叫法，比如生物质能，生物能，生物能源，等等。现在普遍使用生物能，但是很多地方还是能看到其他说法。反正很直接，不会引起歧义。

生物能实际上是人类最早利用的能量。不信么？人最早利用的能量是啥呀？火呀！烤肉，取暖，都需要点火，这就是人类最早的利用能量的形式（人体自身的能量利用就不算了）。这个时候，点火的
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【原创】生物质 一 什么是生物质 (字 1652 26

生物质这个词很奇怪，这个词似乎也没有什么统一的定义，大家都是拿来就用，很少有人深究。所以呢，看资料报道，这个词就会代表不同的概念。一些国家开始自己定义这个词的具体含义，但是不同的国家略微有一些区别，所以看资料的时候要小心。

生物质英语是biomass，这个词据说最早出现在1934年。据说，那一年，一个俄国人发表了一篇关于海洋浮游生物的文章，第一次使用了
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【原创】生物质 序 (字 834 57

2007年，大家印象最深的就是涨价，原油涨价，黄金涨价，食品涨价。其中最让人头疼的就是食品涨价，而说到2007年食品涨价的一个罪魁祸首，就是美国人把玉米都拿去做乙醇了，从而影响到全世界的粮食价格，饲料价格，肉制品的价格。

扩大以玉米为原料的生产的乙醇的比例，是小布什政府发展生物能源战略的一部分。生物能源本来听起来很美好的东西，绿色呀，环保呀，帽子一大堆
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【原创】再谈生物柴油（1） (字 4128 44

发过两个生物柴油的帖子，【原创】生物柴油和【原创】生物柴油的生产究竟合不合算？

这里面详细地谈一下生物柴油。

生物柴油，顾名思义，从生物得到的柴油，真的
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【原创】生产生物乙醇的消耗 (字 2981 17

推广生物燃料，经常遇到的问题，就是，合不合算呀？
这个问题一般包括两方面，一个是经济上的，这个回答简单，现在的油价水平上，没有补贴的话，还差点。等油价涨到每桶一百多美元的时候，肯定合算。
另一个方面就复杂一些了，比如能量上，生产燃料是要消耗能量的，农业生产也要耗能的，与所需要消耗的能量相比，生物燃料是不是能够提供更多的能量呢？排放是不是造成更多污染呢？还
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【原创】生物柴油的生产究竟合不合算？ (字 3556 37

生物柴油是一个已经热闹了十几年的东西了，不过最近几年特别的热闹。关于生物柴油，有一个很常问的问题，就是生产生物柴油，需要耕种，需要农药化肥，需要收割，需要运输，需要生产，这么复杂，究竟是不是合算呢？

其实这个产业能发展到现在的地步，这些问题都是已经解决的问题，所以呢，查一查以前的报告，就可以找到答案。

还真有这样的报告。

我这里介绍的，基于
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