利多星智投：低碳时代新选择，生物质能的优势、挑战与发展

当我们谈论可再生能源时，太阳能、风能、水能往往是最先被提及的“明星选手”，但还有一种与我们日常生活息息相关、遍布山川田野的“隐形能源”，正悄悄支撑着绿色能源的发展，它就是生物质能。从田间的秸秆、森林的枯枝，到厨房里的厨余垃圾、养殖场的畜禽粪便，这些看似无用的“废弃物”，其实都蕴藏着可被利用的能量，这便是生物质能的核心——以生物质为载体，储存于其中的太阳能转化而来的化学能。今天利多星智投就和大家聊聊什么是生物质能？

一、什么是生物质能？——源于自然，循环再生

简单来说，生物质能就是太阳能以化学能形式“储存”在生物质中的能量形式，通俗讲就是“有生命的有机物所蕴含的能量”。这里的“生物质”范围极广，只要是通过光合作用生长的有机体，无论是植物、动物，还是它们产生的废弃物，都属于生物质的范畴。

生物质能的本质是“太阳能的有机储存”：绿色植物通过叶绿素吸收阳光，将二氧化碳和水转化为自身的有机物（比如秸秆、树木的木质纤维），这个过程中太阳能被转化为化学能，储存在植物体内；而动物以植物为食，化学能便随之转移到动物体内；即使这些生物死亡或产生废弃物，储存的能量也不会凭空消失，通过一定技术手段就能被释放和利用。

作为继煤炭、石油、天然气之后的全球第四大能源，生物质能最突出的特点的是“循环再生”——只要有阳光、空气和水，植物就会不断生长，生物质就会持续产生，能量便可以永续利用，这也是它区别于化石能源的核心优势之一。同时，它还是唯一一种可再生的碳源，为实现“碳平衡”提供了重要支撑。

二、生物质能从哪里来？——无处不在的“能量宝库”

生物质能的来源十分广泛，遍布我们生产生活的各个角落，根据来源不同，主要可分为五大类，每一类都与我们的生活紧密相关：

1.农业生物质资源

这是我们最熟悉的一类，也是我国最丰富的生物质资源之一。它包括农作物本身（如专门种植的能源作物），以及农业生产过程中产生的废弃物——比如玉米秸、麦秸、稻草、豆秸、棉秆等农作物秸秆，还有稻壳、花生壳等农产品加工剩余物。据统计，我国农作物秸秆年产出量可达6亿吨以上，其中大部分可作为生物质能原料利用，只是过去很多时候被低效燃烧或废弃，造成了能量浪费。

2.林业生物质资源

主要来自森林生长和林业生产过程，包括专门种植的薪炭林，森林抚育、间伐时产生的零散木材、树枝、树叶、木屑，木材采伐和加工过程中的枝丫、锯末、板皮等，还有果壳、果核等林业副产品废弃物。我国森林资源丰富，木材存量巨大，这些林业废弃物大多可以转化为生物质能，实现“变废为宝”。

3.畜禽粪便

畜禽粪便是畜禽排泄物的总称，包括鸡、猪、牛等畜禽排出的粪便、尿液及其与垫草的混合物，它是生物质能量转化的一种形式——畜禽以植物为食，体内储存的化学能会通过粪便排出，这些粪便经过处理，既能产生能源，又能实现污染治理。我国畜禽粪便资源量巨大，仅2000年全国畜禽粪便可利用干物质就达3.2亿吨，是重要的生物质能来源之一。

4.生活污水和工业有机废水

生活污水来自城镇居民的日常生活排水，如厨房排水、洗衣排水、粪便污水等，其中富含有机物；工业有机废水则来自酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸、屠宰等行业，同样含有大量可利用的有机物。这些污水、废水中的有机物，通过生物化学技术处理，就能转化为生物质能，同时还能实现污水净化，一举两得。

5.城市固体废物

主要是城镇居民的生活垃圾、商业和服务业垃圾，以及少量建筑业垃圾，其中有机物含量接近1/3甚至更高，尤其是食品类废弃物，是有机物的主要组成部分，易分解、热值稳定（我国城镇垃圾热值约为4.18兆焦/千克），经过合理处理，就能将其中的能量释放出来，同时减少垃圾填埋带来的环境压力。

三、生物质能如何被利用？——三种主流路径，解锁能量密码

生物质能的利用方式多种多样，核心是通过不同技术手段，将生物质中储存的化学能转化为可直接使用的热能、电能、燃料等，主要分为三大路径，涵盖传统利用和现代利用两种模式，兼顾实用性和先进性：

1.直接燃烧——最基础的利用方式

直接燃烧是人类利用生物质能最古老、最基础的方式，简单来说就是将生物质（如秸秆、薪柴）直接点燃，利用燃烧产生的热能取暖、做饭。这种方式操作简单、成本低，至今仍是我国农村地区生物质能利用的主要形式，但缺点也很明显——能量利用效率低，传统烧柴灶的热效率仅为10%-20%左右，还会产生烟尘、废气，污染环境。如今，通过推广节柴灶等改良技术，可将热效率提升至20%-30%，减少污染的同时提高能量利用率。

2.热化学转换——变身高效燃料

这是一种更先进的利用技术，通过在一定温度和条件下对生物质进行处理，将其转化为气态、液态或固态燃料，方便储存和运输，能量利用率也大幅提升。常见的方式有三种：一是气化，将生物质（如木屑、秸秆）在高温、缺氧的环境下转化为可燃气体（如一氧化碳、甲烷），可用于发电、取暖或作为工业燃料；二是热解，将生物质加热分解，产生生物油、生物炭和可燃气体，其中生物油可替代柴油、汽油，生物炭可用于改良土壤；三是压缩成型，将松散的生物质（如秸秆、锯末）压缩成高密度的固体燃料（如颗粒燃料、块状燃料），热值更高、更洁净，可用于工业锅炉、家庭取暖等，解决了松散生物质不易储存、运输的难题。

3.生物化学转换——借力微生物“变废为宝”

这种方式主要依靠微生物的发酵作用，将生物质中的有机物转化为可利用的能源，核心是“借力微生物，解锁能量”。最常见的两种形式的是沼气发酵和乙醇发酵：沼气发酵是将畜禽粪便、秸秆、厨余垃圾等有机物放入密闭的沼气池，在无氧条件下，微生物将其分解，产生以甲烷为主要成分的沼气，沼气可用于做饭、照明、取暖，甚至发电，发酵后的沼渣、沼液还能作为有机肥料，实现“能源+农业”的循环利用；乙醇发酵则是利用糖质、淀粉或纤维素（如秸秆、玉米芯），通过酵母菌发酵，制成乙醇（俗称酒精），乙醇可与汽油混合制成乙醇汽油，作为汽车燃料，减少化石燃料的使用，降低尾气污染。如今，随着技术进步，秸秆等富含纤维素的生物质也能用于生产乙醇，解决了传统乙醇生产依赖粮食的问题，更具可持续性。

四、生物质能的“双面性”——优势与挑战并存

作为一种绿色可再生能源，生物质能有着独特的优势，但同时也面临着一些现实挑战，了解它的“双面性”，才能更合理地开发利用这份自然馈赠。

核心优势：自然的“绿色馈赠”

一是可再生、总量足。只要有光合作用，生物质就会持续产生，地球每年经光合作用产生的生物质蕴含的能量，相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，而目前利用率还不到3%，潜力巨大；我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤，未来随着农林业发展，潜力可达10亿吨标准煤。二是低碳清洁、碳平衡。生物质生长时吸收二氧化碳，燃烧或转化时释放二氧化碳，整个过程实现了二氧化碳的循环，净排放量近似为零，能有效减轻温室效应；同时，生物质的硫含量、氮含量极低，燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化物等污染物，远少于煤炭、石油等化石燃料，对环境更友好。三是变废为宝、一举多得。生物质能的原料大多是废弃物（秸秆、垃圾、粪便等），利用这些原料生产能源，既能解决废弃物处理难题（减少秸秆焚烧、垃圾填埋带来的污染），又能产生能源，还能带动农业、林业废弃物的资源化利用，实现生态效益、经济效益和社会效益的统一。四是分布广泛、适配性强。无论在农村还是城市，无论平原还是山区，都有丰富的生物质资源，尤其适合煤炭、石油等化石能源匮乏的地区，可实现“就地取材、就地利用”，提升区域能源独立性。

现实挑战：发展路上的“绊脚石”

一是土地和资源需求高。大规模开发生物质能需要大量原料，可能会导致生物质种植与粮食生产、自然栖息地争夺土地，若管理不当，还可能引发森林砍伐、土地退化等问题，反而破坏生态环境。二是燃烧并非完全清洁。虽然生物质能整体低碳，但直接燃烧或处理不当，仍会释放颗粒物、氮氧化物等空气污染物，影响空气质量和人体健康；此外，若用化石燃料收获、加工、运输生物质原料，还会削弱其“碳中和”的优势。三是经济和后勤成本高。生物质的能量密度低于化石燃料，需要运输、储存和加工更多的原料才能产生相同量的能量，导致运输成本高、储存难度大，且相关转化技术的投入较高，在没有政策补贴的情况下，竞争力不如太阳能、风能等其他可再生能源。四是技术有待完善。目前，生物质能的转化效率仍有提升空间，比如秸秆纤维素发酵生产乙醇时，面临着秸秆结构紧密、发酵抑制剂影响等问题，需要进一步优化技术、筛选高效菌种。

五、未来可期——生物质能的发展前景

随着“双碳”目标的推进，可再生能源成为未来能源发展的核心方向，而生物质能作为唯一可循环的碳源，凭借其“变废为宝”的独特优势，正迎来新的发展机遇，未来的发展重点将聚焦于“高效化、清洁化、多元化”。

在技术层面，未来将进一步优化生物质能转化技术，提升转化效率、降低成本，比如研发更高效的微生物菌种、优化秸秆预处理工艺，推动热化学转换、生物化学转换技术的规模化应用；同时，发展生物质碳捕集封存技术，不仅实现碳平衡，还能降低大气中二氧化碳浓度，发挥独特的生态价值。

在应用层面，将推动生物质能与农业、林业、环保等产业深度融合，构建“生物质种植—废弃物利用—能源生产—肥料还田”的循环体系，实现“能源+生态+农业”的协同发展；同时，拓展生物质能的应用场景，推动生物质发电、生物质燃料、生物质供暖等多元化应用，比如在农村推广规模化沼气工程，在城市推进厨余垃圾生物质能利用项目，在工业领域替代化石燃料，打造多元化的能源供给体系。

国际自然基金会预测，到2050年，将有60%的工业燃料和工业供热采用生物质能源，而我国作为生物质资源大国，也在不断加大对生物质能的扶持力度，推动其规模化、规范化发展。未来，生物质能将与太阳能、风能、水能等可再生能源协同发力，成为支撑能源结构转型、守护生态环境的重要力量，让每一份自然废弃物，都能转化为绿色能量，照亮我们的生活。