以植物、菌藻和动物等有机质为质料，提炼氢并使其与氧反应产生能量，用于热源和动力，称为生物质氢能。从出产的大规模和经济性看，其质料主要来自于甘蔗、甜高粱、甜菜和木薯等植物。
生物质质料，自身因可焚烧等特性便是生物质动力，经过“生物质加工提醇—醇类制氢—氢氧反应”过程构成氢能。生物质动力从碳排放程度变化看，可分为直接燃用动物油及植物、菌藻植物提取乙醇燃用和乙醇等重整制氢运用三个阶段。人类生物质动力的出产和消费，在第一阶段中直接焚烧，污染和碳排放量很大;第二阶段生物质精细加工及运用，污染及碳排放削减;第三阶段经过深化加工，转制氢能，完成出产和运用的低污染和零排放。
作为第三阶段的生物质氢能，其优点在于：它属于绿氢，由植物成长吸收阳光照热、土壤水分和二氧化碳，并将成熟后的果实和秸秆发酵提取乙醇，再重整制氢而构成，加工转化排碳量细小;从生物质质料到加工提取的乙醇动力，发酵蒸馏取得乙醇转化用能不多，并且可来自于部分秸秆或酒糟焚烧加温或者光电风电加热，动力转化次数少，转化耗费动力低;生物质直接发酵提取乙醇，并由化学反应取得氢气，削减了风能、光能、电解水制氢需求先储能的环节，节省了本钱和动力转化损耗。
从世界范围来看，当前各国主要经过石化质料加工制氢，而风能、光能、电解水制氢和生物发酵重整制氢的产值不到总产值的1%，其中生物氢产能不到绿氢产能的1%，生物质氢能开展还处于萌发阶段。现在生物质动力出产和消费大国主要是巴西、美国。巴西甘蔗出产的生物质乙醇等动力占其总动力消费的17.4%，轻型乘用车燃料总耗费中，生物乙醇占48.3%;美国2020年出产生物乙醇5050万吨，70%左右用于轿车动力，大部分地区运用掺加10%的生物乙醇汽油，近期为应对俄乌冲突提高到了15%。我国2020年生物燃料乙醇出产能力为300万吨左右，质料主要为玉米，乙醇掺入汽油比为10%，可加注运用的地区为黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽和广西，以及内蒙古、山东、湖北和河北等省区的部分盟地市。
从我国国情和生物质动力特色来看，未来15年到20年，应当先走完生物质动力开展的第二阶段，为第三阶段生物氢动力开展打好根底。现阶段应大力开展生物乙醇动力，生物质氢能是生物乙醇动力的制作再加工和工业再深化，因此乙醇出产难点，也是未来生物质氢能出产和工业链的难点。从上下流工业来看，集储装运卸环节还存在诸多堵点。例如，在上游出产方面，现在提醇和制氢技能现已攻克，主要面临储运本钱较高问题;下流工业开展主要是生物氢能出产地与运用地之间的多次罐储、装卸、运输、分销和加注等物流服务本钱高;较经济的储运装卸氢能技能需求在资料和方式方面突破，新技能需考虑本钱水平是否为市场需求承受;等等。
推动生物乙醇动力市场化，建议先开展植物乙醇，使其栽培、集储、提醇完成经济性出产，将乙醇的本钱降下来，构成制氢用质料规模化供应，完成储装运卸和终端运用方面关键性技能的突破，构成生物乙醇转制氢能的需求市场。以质料市场保证氢能出产供应，以需求市场平衡供应和拉动出产。这方面可借鉴美国和巴西的经历，普及掺加15%乙醇汽油和20%乙醇柴油的运用。
应当经过农业与工业交融，统筹粮食和动力开展。用土地和劳动力要素密集型投入路途，既出产乙醇和未来制氢，又构成“副产品饲料—养殖家畜—产出肉奶—有机粪肥—生态蔬菜”，助力农村工业交融。考虑到甜高粱等植物特性，栽培规模上以3000亩到15000亩面积为宜。如果有一体化机械作业、路途条件优越和更低本钱的集储运模式，那么乙醇加工规模能够相应扩大。来历：经济日报
(作者系首都经贸大学特大城市开展研究院教授)周天勇
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生物质氢能
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发展生物质氢能前景广阔
2022-06-22 来源：中国起重机械网 人气: 4445
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