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1、绿色能源的现状及展望一、绿色能源的现实状况和未来的发展情况（一）燃料电池1、燃料电池的现状燃料电池直接将化学能转化为电能,没有任何机械和热的中间媒介,且污染物的排放少,特别是以氢为原料的燃料电池,其燃烧放热高,产物为水,被认为是未来最理想的高效清洁能源.以燃料电池为动力的新一代电动汽车被普遍认为是解决城市机动车排气污染的最有效途径,其中以氢氧燃料电池为动力的机动车,各种污染物排放量几乎为零.汽车用燃料电池研究最多且最成功的是美国的GE公司研究的天然气转化氢气为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)[1].20世纪80年代至今,世界各国先后投入资金研究性能
2、好、寿命长的运输工具上使用PEMFC,其中加拿大Ballard是目前世界上机动车燃料电池研究与开发最成功的机构,其与奔驰合作开发NECAR(NelerBenz公司宣布,到2004年将生产4000辆燃料电池汽车[1].因而未来10年,极有可能达到10万辆燃料电池汽车.2、燃料电池的展望开发燃料电池汽车,可以有效解决城市机动车污染排放问题,保护环境,同时可以节约石油能源,根据国际开发情况,燃料电池汽车的商业化指日可待,发展前景是广阔的.我国在开发燃料电池中取得了很大成就,但在降低成本方面有待进一步研究,如:生物制氢技术、稀土合金储氢材料等,使燃料电池早日走入
3、国际商业化.（二）生物质能源生物质能源是人类用火以来,最早直接应用的能源.如木质、农作物杆、林业炭林等.随着石油化工和煤化工的发展,生物质能源的应用逐渐趋于低谷.到20世纪70年代中期,由于中东战争引发的全球性能源危机,可再生能源,包括木质能源在内的开发利用研究,重新引起了人们的重视.人们深刻认识到石油、煤、天然气等化石能源的资源有限性和环境污染问题.如酸雨、温室效应等等都已给人们赖以生存的地球带来了灾难性的后果,而使用大自然馈赠的生物质能,几乎不产生污染,使用过程中几乎没有SO2产生,产生的CO2气体与植物生长过程中需要吸收大量CO2在数量上保持平衡,
4、被称之为CO2中性的燃料.生物质能源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一[3].生物质能开发利用在许多国家得到高度重视,联合国开发计划署(UNDP)、世界能源委员会、美国能源部都把它当作发展可再生能源的首要选择.联全国粮农组织认为,生物质能有可能成为未来可持续能源系统的主要能源,扩大其利用是减排CO2的最重要的途径,应大规模植树造林和种植能源作物,并使生物质能从穷人的燃料变成高品位的现代能源[4]1、国外现状[3]20世纪70年代开始,生物质能的开发利用研究已成为世界性的热门研究课题.许多国家都制定了相应的开发研
5、究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划,其中美国在生物质利用方面处于世界领先地位.据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000MJ.加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究.日本从20世纪40年代开始了生物质成型技术研究,开发出单头、多头螺杆挤压成型机,生产棒状成型燃料,其年生产量达25万t左右.欧洲各国开发了活塞式挤压制圆柱及块状成型技术.美国、新西兰、日本、德国、加拿大等国先后开展了从生物质制取液化油的研究工作.欧美等发达国家的科研人员在催化气化方面也做出了大量的研究开发工作,在生物
6、质转化过程中,应用催化剂,旨在降低反应活化能,改变生物质热分解进程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热值,降低气化反应温度,提高反应速率和调整气体组成,以便进一步加工制取甲醇和合成氨.2、国内现状我国生物质能的应用技术研究,从20世纪80年代以来一直受到政府和科技人员的重视.国家六五计划就开始设立研究课题,进行重点攻关,主要在气化、固化、热解和液化等方面开展研究开发工作.生物质气化技术的研究在我国发展较快.利用农林生物质原料进行热解气化反应,产生的木煤气供居民生活用气、供热和发电方面.中国林业科学研究院林产化学工业研究所从2
7、0世纪80年代初期开始研究开发木质原料和农业剩余物的气化和成型技术.先后承担了国家、部、省级重点项目和国际合作项目近10项,研究开发了以林业剩余物为原料的上吸式气化炉,已先后在黑龙江、福建等建成工业化装置,气化炉的最大生产能力达63106kJ/h(消耗木片量为300kg/h).广州能源研究所开发了外循环流化床生物质气化技术,制取的木煤气作为干燥热源和发电.已完成了目前国内最大发电能力为1Magma电力公司等对各种发电能源进行研究,从土地使用、水质影响、大气污染排放、生物影响、固体废物等方面,采用分级指数法计算各种发电能源对环境的影响进行评级,水能的评价为
8、13,是对环境影响最小的,而煤炭达到50,是最差的.我国的水能资源蕴藏总量达67
