生物燃料研究范文1
关键词:基因工程技术;生物燃料;应用
基因工程技术的出现让各个国家都开始对该领域进行重视，因此该技术不仅是生物科学中的前沿技术，也对社会的各个领域发展具有重要的推动作用。基因工程技术的出现的时间虽然是比较晚的，但是它已经在很多领域都创造出了很大的奇迹，向人们展示出了巨大的科学价值，将其应用在生物燃料领域也必定具有很大的发展，对全球可持续发展的能源战略目标实现具有非常重要的意义。
一、基因工程技术的概述
基因工程技术指的就是将人工分离和经过修饰的基因导入到生物体基因组当中，然后的引起生物体性状的可遗传修饰。对于基因工程技术来说，它与传统生物技术是一脉相承的，但是两者在基因转移的范围和效率上又具有明显的不同。首先，传统的生物技术一般只能在生物种内的个体间进行基因重组，但是基因工程技术的基因转移是不会受到种间亲缘关系限制的;其次，传统的杂交和选择技术一般只能在生物个体水平中进行，不能准确的选择某个基因，但是基因工程技术转移基因的功能是比较明确的，并且后代的表现形式是可以进行准确预期的。就此来看，基因工程技术可以说是传统生物技术的一个发展和补充。
二、生物燃料技术的现状
(一)生物柴油
生物柴油是优质石化燃料的重要替代品，它在性能方面与普通柴油是及其相似的，因此被称为是“绿色柴油”。生物超有一般都是从动植物油脂中提取出来的，基本上都是自然界中可持续供应得到的原料。对于生物柴油来说，它的发展瓶颈之一就是原料的供给问题。生物柴油的原料发展具有多样性，一般是因地制宜，通过这样的方式来推动生物柴油的产业的发展。对于我国来说，想要发展生物柴油，就需要因地制宜，走原料多元化的发展道路，其中比较关键性的内容就是对生物原料的拓展。一般来说，制备生物柴油的方法主要可以分为物理法和化学法，物理法主要是包括直接使用法、混合使用法和微乳液法;化学法主要包括高温热裂解法和酯交换法，其中的酯交换法是目前工业生物柴油生产比较常用的方法。
1．酸或碱催化法
在酸或碱的催化之下，油脂和低碳醇会进行酯化和酯交换反应，在反应之后对下层的粗甘油进行去除，然后回收出售，上层的油脂在经过洗涤干燥之后就会得到生物柴油。酸或碱催化法对于原料的油脂要求是比较高，一般会产生一定的废物，并且在回收利用方面也存在着一定的难度，整体的生产工艺也比较复杂。
2．生物酶法
生物酶法就是油脂和低碳醇在酶催化剂的作用下进行酯化反应声场的生物柴油。对于生物酶法来说，它的主要特点就是清洁、环保且高效，但是因为脂肪酶具有较高的价格，因此会有比较高的成本，反应的条件也较为严格，因此的在进行大规模应用的时候还会面临很大的挑战，需要加强深入研究的力度。
3．工程微藻法
微藻再生生物质能源生产方面具有巨大的潜力，因为它的生物柴油产量是比较高的。使用这种方式来制备生物柴油主要就是通过基因工程技术来构建和培养富油的微藻，从藻类中提取油脂成分，再进行酯交换反应。对于工程微藻法来说，它的优越性主要在于生产力上，还可以对农业资源进行节省，对环境也不会造成严重的破坏。
(二)纤维素乙醇
纤维素原料的来源比较广，总量也比较丰富，因此纤维素乙醇的开发和利用会受到更烦的关注和重视。近些年来，纤维素乙醇的研究和发展在全世界都受到了很大的重视，它作为先进的生物能源典型代表产品，如果进行了技术的突破，就会得到很大的发展。对于纤维素乙醇技术来说，需要进行进一步的开发，主要有五个方面需要进行重视:一是开发可搞笑水解新型木质纤维素原料;二是对新型温和预处理工艺进行发展;三是开发新型搞笑纤维素降解酶系;四是开发研究木质素高效利用技术;五是开发乙醇发酵菌株。通过这些技术的开发，可以更好的降低工艺成本和酶成本，同时也能降低相关的环境成本，对突破成本瓶颈具有重要的意义。
三、基因工程技术在生物燃料生产中的应用
(一)基因工程技术增加生物丁醇产量
生物丁醇是新时代的生物燃料，它的原料生产工艺与生物乙醇有着极大相似性，并且比生物乙醇具有更高的热值。但是就目前来说，生物丁醇的转化率是比较低的，需要相关的研究人员对生物丁醇的生物转化机制进行深入的研究，只有这样才可以寻找出更为有效的解决方法。一般来说，使用生物基因工程技术可以对生物定存的合成途径进行一定的编辑和修改，也可以通过对其他分支途径进行抑制删除的方式，进一步的提高生物丁醇的产率，进而更好的提高生物燃料的成本竞争优势。
(二)基因工程技术提高微藻油脂含量
在对生物柴油进行生产的过程中，微藻已经成为新一代的原料，它具有非常强大的潜力价值，但是因为多种因素的影响，在开放的环境中，微藻油脂积累的数量是很难超出30%的，想要对油脂含量进行有效的提升，就需要继续开发和研究，对新的基因工程藻类菌株进行研究。就目前来看，基因工程改造的微藻菌株在脂质积累的研究中已经取得了重要的进展，对于未来的微藻原料在生物燃料中的生产的来说，它将发挥出巨大的潜力。
(三)基因工程技术提高微生物对产物的耐受性
在微生物的发酵过程中，乙醇等产物的生成会对生物本身的生理活性造成一定的抑制，这样就会让降低微生物细胞的密度，进而影响到生物燃料的产率。想要对这些不利影响进行降低，相关的研究人员需要加强这方面的研究，对微生物产物抑制机制所涉及到的基因进行分析，进一步提升微生物对产物的耐受性。
四、结语
综上所述，生物燃料作为未来的替代能源之一，具有非常广阔的应用前景，但是目前受到技术的限制，还存在着一定的问题，相关的研究人员需要进一步的借助基因工程技术对其进行发展，增强应用的而效果。相信在不久的将来，生物燃料会在基因工程技术的协助之下得到更好的进步和发展。
参考文献:
［1］宁艳春，于占春，白殿国，张东远，屈海峰，张显友．生物燃料的技术现状及研究趋势分析［J］．化工科技，2016(04):88-92．
生物燃料研究范文2
关键词:林木生物质能源、温室气体减排、作用机制
随着化石能源的枯竭，发达国家对高效率能源利用的要求也逐步提高。根据能源部和政府间气候变化专门委员会(IPCC)的数据，当前世界所使用的可再生能源77%来自生物质能源，而林木生物质能源占生物质能源的87%[1]。所以伴随着世界经济新一轮产业革命的到来，以低碳环保为目标的林木生物质能源产业一定会在能源发展的经济格局中占据重要位置。同时，发展能够替代高污染化石能源的林木生物质能源可以提高资源利用率，加强森林生态系统的抗氧化和碳汇作用，实现二氧化碳等温室气体的减排。
1林木生物质的发展现状
1.1资源现状
与全国第七次森林资源普查相比，第八次的全国森林面积净增长了122.3亿㎡，覆盖率提高了1.27%，覆盖率提高了1.27个百分点,其中人工林面积增加了76.4亿㎡,居全球首位。目前，全球主要使用林木资源中的木质资源、木本油料和淀粉植物，而我国主要使用木质资源和木本油料。木质资源在我国含量分布广泛，加工技术较为纯熟，利用率是化石燃料的10倍，广泛应用于发电和气化。木本油料是较好的物柴油原料，虽然在我国分布面积较广但加工技术相对落后，因此在“十一五”“十二五”之后，该原料的开发利用被特别确定为未来能源发展的重点之一[2]。截至2016年底，以木本油料为原料的生物柴油能源示范基地已经超过8.4亿㎡，果实产量已经超过1000万t。
1.2技术水平现状
林木生物质能源可以作为生物液体燃料的原料来源,同时也可以用于生物质发电和制取生物质成型燃料。目前林木生物质能源的转换技术已较为成熟，并逐步实现产业化。一些发达国家已建立了一套综合技术系统以更好地开发利用林木生物质能源，其中热电联产技术和木煤混燃利用技术已在瑞典等国家得到了广泛应用[3]。目前我国对于林木生物质能源的转化利用技术已经获得了许多科技上的创新，2013年，南京林业大学、河北丰宁宏森木业有限公司等五家科研单位针对林木高含水率碎料的分选问题，共同研发出了可同时进行多辊式钻石筛选和比重力分析的清洁生产技术，大大提高了生物质燃料产品的质量和设备的使用寿命，降低了能源的耗用量。能源转化技术的不断发展和成熟，调整和优化了我国的能源结构，促进了林木生物质能源的产业化和市场化发展。
2林木生物质对二氧化碳减排的作用机制
2.1森林固碳
森林资源是林木生物质资源系统发展的物质基础[4]。森林在进行光合作用时，大量吸收二氧化碳和水分，并将其以生物质的形式留存在树木体内，这种能力和过程就是森林固碳效应[5]。由于森林被普遍视为陆地生态系统中容量巨大的碳储存库，在降低二氧化碳等温室气体浓度方面能起到十分重要的作用，因此增加森林密度和碳汇量是减缓二氧化碳含量快速上升的较好方法之一。可知，每生产162g干物质（多糖）就需要吸收约264g二氧化碳[7]。换句话说，在光合作用的条件下，二氧化碳通过吸收碳而成为木材的主要成分，同时氧被大量还原出来成为空气的主要组成部分。国内外学者对森林固碳能力的估测方法做了大量研究，主要可以分为3类:样地清查法、模型模拟法和遥感估测法[8]。样地清查法主要根据样地生物量的观测数据推算碳储量，种类较多，是最传统的估算方法，包括生物量法、蓄积量平衡估算法和植物碳储量估算法。模型模拟估算法主要建立在数学模型上，适用于理想土地利用条件下森林生态系统生产力和碳储量的评估模型，包括生产力碳储量平衡估算模型、生物森林生理科学模型、生物森林地理科学模型和森林生物地球化学模型。遥感估测法主要是将通过遥感技术获得的植被参数与实测数据相结合，进行较大型森林生态系统碳储量的动态估算，并分析其空间变化的意义。此外应用较多的固碳估算方法还有涡旋相关法、箱式法[9]。森林生态系统中地上部分的固碳主要是靠森林植被完成的,不同林分的固碳能力也有区别。2011年,马炜等人对黑龙江长白落叶松人工林的固碳释氧效益进行了估算，结果表明不同林龄长白落叶松人工林的碳储存能力大小依次为：未成林<幼龄林<成熟林<近熟林<中龄林[10]。2019年，满秀玲等人研究了大兴安岭地区白桦林的固碳能力，结果发现：其乔木层和土壤层碳含量与林龄正相关，凋落物层碳含量与林龄负相关，而灌木层和草本层碳含量随林龄的增加先降后升[11]。
2.2林木生物质能源的替代减排
与化石燃料相比，林木生物质能源是可再生的，污染小，燃烧时释放的温室气体量普遍小于化石燃料[12]。全球一次能源的生产和消费结构目前以煤炭等化石燃料为主，根据2013年BP公司的统计数据：中国煤炭的消费占一次能源消费的67.5%，这使得中国成为世界上主要的碳排放国家之一。在世界性的气候变化会议上,针对全球气候变化问题，中国均以大国的身份承担温室气体减排的责任。如果长期依赖不可再生且污染性较高的化石燃料，全球终将面临严重的气候变化的问题和能源危机。生物质能源作为世界上的第四大能源，是替代化石燃料的良好选择。林木生物质能源不同于传统的化石能源，主要通过热化学、物理、生化等方法，将储存在树木和土壤中的化学能转换成其他能量并投入应用，这样可以有效减少二氧化碳等温室气体的排放[13]。对于林木生物质能源替代化石能源潜力的估算，多数学者是采用林木生物质与标煤的替代比例估算替代量。2009年，李顺龙等人根据第六次全国森林资源清查计算得出，我国每年可获得的林木生物质能源中，超过3亿t的林木生物质可作为能源,可替代2亿t标煤,进而减少二氧化碳的排放量高达4.26亿。
2.3生命周期评价
生命周期评价(LCA)是评价某种产品、工艺过程或活动，从原材料采集到产品的生产、运输、销售、使用、最终处理和回收循环利用整个生命周期系统有关的环境负荷的过程[15]。Carlywhittaker等人运用生命周期评价分析了将英国森林砍伐剩余物作为生物质能源利用时对化石能源的需求和温室气体排放的情况，主要集中于将砍伐剩余物从森林运出并作切碎处理运送这一生命过程，结果表明用林木剩余物以碎片形式生产1t林木生物质，可以替代0.5t的煤炭和0.3t的天然气，且分别可减少96%和94%的温室气体排放。
2.4林木生物质能源的碳流动
农林生物质能源可以部分地通过固碳来减少二氧化碳的排放，在固碳和生产生物质燃料方面具有很大的潜力。林木生物质作为能源进行碳元素输入输出的过程，在循环角度来看，其利用能够实现零排放。
3结论
生物燃料研究范文3
汽油及柴油中的硫可导致汽车尾气净化装置中催化剂性能的降低，所以一直要求燃料的低硫化。从2005年1月开始，日本开始使用硫质量分数小于10μg/g的无硫汽油及无硫柴油（硫质量分数小于10μg/g的汽油、柴油被称为超低硫燃料或无硫燃料）。
1.柴油
随着物流的迅猛发展，柴油机车排放的NOx及PM引起的大都市的大气污染越来越严重。1989年12月，为了降低柴油机车及公共汽车排放的NOx及PM，中央公害对策审议会的报告“未来降低汽车尾气排放对策”提出要强化尾气排放标准。柴油机车需要使用尾气净化系统，为了使尾气净化系统充分发挥其性能，石油业界分4个阶段降低了柴油中的硫质量分数。第一阶段：将尾气的一部分送回到发动机中，使用降低燃烧温度的尾气再循环（EGR：ExhaustGasRecirculation）装置时，为了防止发动机被腐蚀，于1992年10月开始将硫质量分数由0.5%降到了0.2%。第二阶段：为了使以降低PM排放量为目的而设置的尾气后处理装置充分发挥其作用，从1997年10月开始将硫质量分数由0.20%降至0.05%。第三阶段：为了使氧化催化剂、微粒除去装置及NOx还元催化剂等更有效地发挥其作用，2000年石油审议会石油产品质量专门委员会及中央环境审议会第4次报告决定，到2004年末将硫质量分数降至50μg/g，但是石油业界从2003年4月开始就供给了硫质量分数低于50μg/g的柴油。第四阶段：从2005年1月开始实施的柴油的无硫化（硫质量分数小于10μg/g），不仅使以同时脱除NOx及PM为目的的尾气后处理装置最大限度地发挥了其作用，而且改善了有助于应对地球变暖问题的柴油的质量。
2.汽油
为了降低人体对有害物质的摄入量，从1975年开始禁止往普通汽油中添加四烷基铅，从1986年开始禁止往优质汽油中添加四烷基铅；1996年将汽油中的苯体积分数降至5%，2000年1月再降至1%。规定汽油中不添加四烷基铅等含铅物质，将汽油中的苯体积分数降至1%，是日本为了确保汽油等燃料的质量而制订的强制性标准。作为应对光化学烟雾所采取的措施，2001年将汽油的蒸汽压标准的上限从78kPa降至72kPa，2005年再降至65kPa，以减少烃的蒸发量。从1996年4月开始实施的标准中，将硫质量分数规定为100μg/g，当时炼油厂出厂的汽油的硫质量分数均小于100μg/g。2005年，将硫质量分数降至50μg/g。接受综合资源能源调查会石油分科会石油部会提出的应从2008年开始实施无硫汽油（硫质量分数小于10μg/g）的强制性标准的报告，石油业界从2005年1月开始主动将汽油中的硫质量分数降至小于10μg/g。
二、地球环境保护自主行动计划及实施情况
为节省并有效利用能源，构筑循环型社会，1997年2月日本石油业界提出了「石油业界的地球环境保护自主行动计划」。自主行动计划目标见表2。日本石油业界实施地球环境保护自主行动计划的情况如图1所示。从图1可以看出，与1990年相比，2010年炼油厂的能源单耗改善了16%；2010工业废弃物的最终处置量降低了97.4％，达到了降低94％以上的目标。另外，2010年工业废弃物最终处置率（最终处置量/工业废弃物产生量）为0.5％，达到了业界零排放的目标。
三、生物燃料的使用
生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油，具有环保、可再生、资源丰富等优点，使用生物燃料是大规模减排、应对地球变暖问题的方法之一。2010年6月，日本提出到2020年将生物燃料的使用量提高到全国汽油使用量的3%以上。2010年11月，日本又决定到2017年将50万kL的生物乙醇（换算为原油的量）直接与汽油混合，或混合生物ETBE（EthylTertiaryButylEther）作为车用燃料使用。
1.生物汽油
将乙醇直接与汽油混合时，存在如下问题：（1）混入水分则引起相分离；（2）蒸发引起的排放量增加。为了确保安全，规定将乙醇直接混入汽油时，混合的乙醇体积分数应小于3%。为了避免往汽油中直接混入乙醇时可能产生的问题，石油业界决定使用混有生物ETBE的生物汽油。从2006年开始至2010年，日本对混合7%的ETBE的汽油进行了风险评估。在进行风险评估时，假定含ETBE的汽油从汽油罐泄漏经由地下水被人类所饮用，结果得出几乎没有危害健康的可能性的结论。另外，风险评估中的毒性指标值（0.5μg/g）、暴露评估中得到的大气中ETBE約最大浓度（0.009μg/g）远小于吸入致癌性指标值（15μg/g），所以判断不会危害人类健康。另一方面，为了使石油公司能稳定及高效地采购到生物ETBE及作为原料的生物乙醇，2007年1月设立了日本生物燃料供应公司(JBSL)。从2007年4月开始，关东地区的50家加油站销售生物汽油；2011年2月则有约2120家加油站销售生物汽油。根据规定，以生物乙醇及异丁烯为原料合成的ETBE最多可混合7%，但是目前市售的生物汽油中ETBE的混合量仅为大于1%。生物乙醇对防止地球变暖具有积极的作用，但是在稳定供给及经济性等方面存在问题。对日本而言，可作为生物乙醇原料的资源少，而且成本也高。目前，有以建筑废材或纤维素等为原料生产生物乙醇的方法，但是还处于技术开发阶段。为此，日本进口生物乙醇，但是具有出口能力的国家是距日本甚远的巴西。
2.生物柴油
生物柴油燃料，并不是严格的化学意义上的定义，是对棕榈油、废食用油等油脂进行化学处理而得到的，作为柴油机车用燃料等使用。油脂的黏度高，所以将甲酯化处理的脂肪酸甲酯（FAME；FattyAcidMethylEster）等物性与柴油相当的物质作为车用燃料使用。很多企事业单位正在致力于生物柴油燃料的生产及利用。但是产品质量、生产过程中副产的甘油及对洗涤废液的不当处理等方面出现了很多问题。为此，制订了混合生物柴油燃料的柴油的强制性标准，于2007年4月开始实施。混合生物柴油的柴油的强制性标准如下：（1）硫质量分数小于0.001％；（2）十六烷指数大于45；（3）90%馏出温度小于360℃；（4）脂肪酸甲基酯的质量分数为0.1%～5.0%；（5）甘油三酯的质量分数小于0.01％；（6）甲醇质量分数小于0.01％；（7）酸值小于0.13mgKOH/g；（8）甲酸、乙酸、丙酸的合计质量分数小于0.003％；（9）酸值的增幅小于0.12mgKOH/g。另外，于2008年制订了与柴油混合使用的生物柴油燃料的质量标准JISK2390（汽车燃料—混合用脂肪酸甲酯（FAME））。
四、ISO14000系列
从1980年开始，以欧美为中心开展了防止产业活动对环境带来负面影响的活动。1991年，成立了「企业可持续发展理事会」（BCSD：TheBusinessCouncilforSustainableDevelopment），明确了环境管理国际标准化的重要性。1993年，正式成立一个专门机构ISO事务局环境技术委员会TC（TechnicalCommittee）207，着手制订环境管理领域的国际标准，于1996年制订了与企业活动相关的环境管理系统ISO14001，并于2004年对其进行了修订。ISO14001，是为了降低企业生产及提供的产品及服务对环境带来的负面影响，并进一步进行改善而设立的标准，一般是通过第三方得到应用系统的认证。1996年4月，日本石油精制有限公司（现在的JX日矿日石能源有限公司）根岸炼油厂在石油行业首次取得ISO14001认证。
以此为开端，日本各公司的炼油厂都开始使用ISO14001。目前，所有的炼油厂都通过ISO14001或与其相当的系统自主地进行环境管理。开始时，主要是制造业者使用ISO14001，但是近年来包括非制造业者在内的企业及集团都在使用ISO14001。另外，ISO14020系列为与商品相关的环境影响评价国际标准。ISO14020系列标准分为Ⅰ型（ISO14024）、Ⅱ型（ISO14021）、Ⅲ型（ISO14025），其核心是产品和服务的环境标志和声明应防止贸易技术壁垒、准确、无误导。这四个国际标准的实施有利于推动绿色市场健康发展。可以说ISO14020国际标准是全世界产品与服务的绿色选择。日本实施相当于Ⅰ型（ISO14024）的标准。
五、结束语
日本是全世界最早实施无铅汽油的国家，目前也是生产清洁汽油的先进国家。日本1975年推行无铅汽油，彻底无铅化大约用了17年。1991年开始使用MTBE提高辛烷值；1996年修订JIS汽油标准并限定汽油苯含量不大于5%。为适应世界柴油低硫化的发展趋势，日本石油联盟早在1989年6月就提出了柴油低硫化目标和炼油工业应采取的相应措施，日本从2005年开始使用硫含量为50μg/g的汽柴油，2007年就开始使用硫含量为10μg/g的汽柴油。
生物燃料研究范文4
1.生物制氢的原理
原理1：生物质制氢，包括生物质气化制氢和生物油重整制氢。生物质气化主要是采用木屑、秸秆末等为原料；生物油高温重整制氢，其原料来源于生物质高温裂解。原理2：主要是利用微生物自身的代谢作用将有机质或水转化为氢气，实现能源产出来获得氢气，同时获得一些有价值的副产物。由图可知，生物质制氢主要有三个方向：（1）生物质直接生物转化，微生物进行光解和发酵；（2）生物质直接燃烧制取氢气（农作物秸秆、柴）；（3）生物质热化工转化制氢，主要有两个方向：裂解、气化。2.生物制氢的优点（1）生物制氢消耗能量低、效率高。（2）生物制氢节能，氢气为可再生能源。（3）生物制氢原理成本低、制氢不污染环境。（4）一些生物制氢过程具有较好的环境效益。高中化学生物制氢实验的设计1.光水解制氢实验分析光解水制氢机理：光合生物体在厌氧条件下，通过光合作用分解水，生成有机物，同时释放出氢气。其作用机理和绿色植物光合作用机理相似，在某些藻类和真核生物（蓝细菌）体内拥有PSⅠ、PSⅡ等两个光合中心。PSⅠ产生还原剂用来固定CO2，PSⅡ接收太阳光能分解水产生H+、电子和O2；PSⅡ产生的电子，由铁氧化还原蛋白携带，经由PSⅡ和PSⅠ到达氢酶，H+在氢酶的催化作用下形成H2。（1）直接生物光解制氢系统：利用藻类光解水产氢的系统。（2）间接生物光解制氢系统：利用蓝细菌进行产氢的系统。（3）藻类产氢的主要优势：藻类的产氢反应受氢酶催化，可以利用水作为电子和质子的原始供体。
2.生物质热化学制氢实验分析
在实验过程中将组成生物质的碳氧化合物转化成含特定比例的CO和H等可燃气体，并且将伴生的焦油经过催化裂化进一步转化为小分子气体，同时将CO通过蒸汽重整（水煤气反应）转换为氢气等。生物质热化学制氢的基本方法为将生物质原料（薪柴、锯末、麦秸、稻草等）压制成型，在气化炉（或裂解炉）中进行气化或热裂解反应，获得富氢燃料气，再将富氢燃料气中的氢与其他气体通过变压吸附或变温吸附分离，获得高品质氢。研究重点在于获得理想组分与产率的富氢燃料气上。
3.生物质热化学制氢实验分析
生物燃料研究范文5
新能源是太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能和燃料电磁在国际上的一种通称。由于这些能源具有再生性，被称为可再生能源。它是人类利用能源向新的形态过渡的能源资源。从20世纪70年代石油危机以来，新能源日益受到重视。随着全球气候变暖，减缓人类活动对大气的碳排放使得新能源再次受到高度关注。航空运输新能源，是指为航空器的飞行提供动力所需的有别于常规石化能源的新能源。生物能源成为航空新能源发展方向之一。生物能源之一即生物柴油是清洁的可再生能源，以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油具有多方面的优点。其中显著的优点之一是环保效益显著。生物渣燃烧时不排放二氧化硫，排出的有害气体比石油柴油减少70%左右，且可获得充分降解，有利于生态环境保护。由于常规能源对环境所造成的大气污染非常严重。而新能源作为一种对常规能源的替代能源，具有低排放低污染的特点。因此，大力发展中国航空运输新能源已是大势所趋。
（一）基于全球航空减排的现实需求
据研究统计显示，航空排放在全球二氧化碳排放中的份额目前约为2％，国际航空的份额估计约占其中一半强，为1％左右。由于全球航空运输业整体上还处于发展阶段，这一比例还会在攀升。为此，国际航空运输协会（InternationalAirTransportAssociation，IATA，简称“国际航协”）代表整个航空业向国际民航组织提出了“从2009—2020年，平均每年燃油效率提高1.5%；2020年实现碳排放零增长；2050年碳排放量比2005年减少50%”的三大承诺目标。改革开放30多年来，随着社会经济不断发展，社会公众对航空运输的需求不断增长。中国航空运输的年均增长率在10%以上，航空运输总周转量从2005年起已经跃升到世界第二位。由此带来航空运输碳排放量持续增加。使得中国航空运输业正面临巨大的减排压力。
（二）传统石化能源的不可再生属性
目前，煤炭、石油、天然气等化石能源仍然是当今世界能源消费的主流能源。2008年，世界一次能源需求总量中，煤炭所占比重为27.01%，石油所占比重为33.07%，天然气所占比重为21.15%，三者合计所占比重为81.23%。据统计，世界石油储采比为45.7年，天然气储采比为62.8年，煤炭储采比为119年。目前，航空运输所使用的主要能源是石油炼化而成的航空煤油、航空汽油。石油作为常规性的能源，具有污染重、不可再生的基本特性。航空运输业由于对石化能源的高度依赖性，每当国际原油价格上涨，都会对航空运输业造成重大打击。就中国目前的能源结构而言，国内能源主要为煤和石油。由于中国正处于工业化发展阶段，对石化能源需求巨大。据统计，中国所需石油对外依存度达到50%左右。这种对国际能源的高度依赖潜藏着巨大的风险，一旦国际局势紧张，世界各主要供油国加强对石油出口的控制，将严重地影响到中国航空运输业的能源供应。
（三）航空运输业可持续发展的客观需要
航空运输是社会经济发展的重要推动力。当前中国航空运输发展所依赖的能源主要就是石油资源。因此，航空运输业可持续发展的一个很重要的条件就是确保能源的可持续性供应。而常规石化能源有限性和航空运输业发展的巨大需求形成了巨大的矛盾。要解决这一矛盾，不能仅仅通过增加常规石化能源供应量，提高燃油效率，而且要积极寻找替代能源即新能源，使航空能源品种多样化，改善中国航空运输能源需求结构，才是根本出路。
（四）目前国际上航空运输新能源处于初步发展阶段
根据目前民用飞机发动机情况，航空运输所需能源主要是通过石油提炼得到的航空煤油、航空汽油。而在减排压力之下，有的航空公司已经开始尝试使用新能源。这些新能源包括混合燃油、生物燃油。相对于传统的航空煤油、航空汽油而言，混合燃油能够降低50%左右的二氧化碳排放量，而生物燃油的使用则可以降低90%的排放量。目前，国际上已经有多起利用生物燃油进行航空飞行的成功例子。例如，2009年1月7日，美国大陆航空公司完成世界上首次商业飞机生物燃油试验飞行；2011年7月，德国汉莎航空公司的AirbusA321采用以麻风树油、亚麻植物油和动物脂肪为原料的生物燃料，实现从汉堡到法兰克福的6个月正常飞行；2011年10月，法国航空公司的AirbusA320采用以餐饮废油为原料的生物燃料，从图卢兹飞到巴黎；2011年10月，中国石油和UOP公司合作生产的航空生物燃油加载在国航的现役波音747-400型客机上，在首都国际机场成功执行验证飞行，航空生物燃料所需原料来自中国石油的小桐子原料基地，波音公司和普惠公司为试飞提供飞机及发动机方面的技术支持；2011年11月，美国大陆航空公司的Boeing737-800采用以海藻油为原料的生物燃料飞行。尽管这些新能源在航空运输中的使用大多处于试验的阶段，尚未进入大规模使用，但是却预示着航空运输界生物燃油时代即将到来。
二、中国发展航空运输新能源面临的现实障碍
（一）新能源技术的未成熟性
可以预见，新能源必将成为各国未来竞争的重要领域。如果中国能够在新能源研究领域抢占先机，就会在能源竞争方面赢得主动。目前，在航空运输新能源研究领域，中国与其他国家差距并不大，都处于起步阶段。中国对航空运输新能源技术开发的时间还比较短，对各种新能源的提炼加工的技术还不够成熟，使得新能源的质量和数量距离航空运输业对其需求还存在非常大的差距。
（二）新能源原料离规模化生产尚需时日
目前，所说的航空新能源，主要是指生物燃油和太阳能。生物燃油是清洁的可再生能源，其原料来源主要分为几类：一类是大豆和油菜籽等油料作物制作而成的液体燃料；第二类油棕、黄连木、麻风树等油料林木果实制作而成的液体燃料；第三类是工程微藻等油料水生植物制作成的液体燃料；第四类动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料。这四类新能源原材料存在一个共同的特点，就是来源虽然广泛，但是还没有形成大规模的供给状态，这对于中国未来航空运输新能源的批量化生产存在重大的障碍。太阳能就是将太阳发射的光和热转化为民用飞机所需动力的能源形式。在国际上已经有了利用太阳能成功飞行的案例，但中国在此方面尚需加快研究的进度。
（三）航空运输新能源政策制度亟待制定
目前，国家已经意识到新能源开发和使用对于航空运输的重要战略意义，有关部门已开始着手研究新能源发展的相关问题。但是，由于航空减排背景下的航空运输新能源发展是一个新的课题，中国目前尚未制定出关于促进航空运输新能源发展的相关配套政策。
（四）航空公司应用新能源所需的动力机制亟待建立
航空公司作为企业组织，追求利润最大化是其本质要求。同时，航空运输属于高空危险作业，要确保航空安全，必须有性能稳定质量优良的能源作为基本保证。由于新能源在技术上还不完全成熟，供应的数量和质量还不能像常规的石化能源那样有充足的保证。因此，航空运输对新能源的使用还存在一定风险。这已经成为制约航空公司使用新能源的重要障碍。同时，由于新能源在发展初期，开发投入巨大，成本较高。新能源生产企业投入到市场的新能源价格也相当昂贵。普通航油的出厂价是7277元/吨，而航空生物燃料的出厂价就要高达15454—21831元/吨。这对航空公司而言，要大量使用新能源，虽然在航空排放方面必然会大幅下降，但是新能源高昂的价格让航空公司大规模使用也不太现实。为此，需要构建科学有效的机制，推动航空公司在确保安全的前提下，积极使用新能源。
三、中国航空运输新能源发展战略的路径探讨
（一）明确战略定位，做好航空运输新能源发展的顶层设计
战略是对客观对象的全局性长远性规划，对客观对象的发展起到方向性的指导作用。只有明确而科学的战略定位才能为中国航空运输新能源的发展提供清晰明确的方向，这对于加快航空运输新能源的发展至关重要。当前，中国航空运输业正处于快速发展阶段，同时面临低碳减排的巨大压力。为此，必须从全局和长远发展的战略高度，做好航空运输新能源的发展规划，才能使中国的航空运输新能源发展沿着正确的轨道快速前进。
（二）整合资源，加大对航空运输新能源的研发力度
目前，由于航空新能源还是一个新事物，国际上正在研究，国内的科研院所也在研究。但这些研究力量比较分散，由于种种因素，相关的信息难于共享，不易形成合力。从国内的角度看，应当立足行业发展的需要，对国内的研究力量进行整合，形成拳头，加大新能源的研究力度，积极推动中国航空运输新能源产业快速发展。
（三）国家统筹规划，加强航空新能源的原料基地建设
较成熟以外，还需要充足而稳定的原材料供应，以保证新能源的规模化生产。这就需要有成规模的原材料生产基地。目前，中国在原材料基地建设方面刚刚起步，要建成规模还需要较长时间。这就需要国家加强统筹，针对不同原材料的来源特点，进行基地化建设，使这些新能源材料形成规模，为航空运输新能源的加工生产提供稳定的原料。
（四）加强政策制度供给，构建良好的航空运输新能源政策环境
新制度经济学认为，良好的政策制度对社会经济的发展起着十分重要的作用。中国航空运输业的未来发展也需要在新能源方面占据一定的优势地位，需要国家积极推动各方力量，加强对航空运输新能源政策的研究工作，推出符合中国特点的航空新能源政策，积极构建良好的制度环境，才能够推动中国航空新能源产业的发展。中国政府于2005年颁布了《中国新能源法》，2007年了《中国新能源中长期发展规划》，2008年实施了《中国应对气候变化的政策与行动》，2009年出台《中国新能源产业振兴规划》。并且已明确了新能源的战略定位：2010年前后，新能源争取占到能源消费的10%左右，战略定位补充能源；2020年前后，新能源占到能源消费的15%左右，战略定位替代能源；2030年前后，新能源占到能源消费的25%左右，战略定位主流能源；2050年前后，新能源占到能源消费的40%左右，战略定位是主导能源。预计到2020年，中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元。而在航空运输领域，2006年年初，民航局下发了《关于加强节能工作的意见》，更加明确地提出了到2010年民航单位产出能耗比目前下降10%左右，力争到2020年下降20%，达到目前航空发达国家的水平，为未来中国民航业减排设定了目标。
（五）建立航空公司新能源供给和使用的良性机制，引导中国航空新能源健康快速发展
首先，航空运输活动具有高度的风险，因此，政府和企业历来把安全放在首要位置。如前所述，由于当前的新能源技术的不成熟性，大范围使用到航空运输活动中必然会蕴含着潜在的风险，因此，航空公司出于安全考虑会优先选择常规能源如航空煤油、航空汽油等。其次，由于航空公司具有经济人属性，追求利益最大化是其选择能源类型的重要标准。由于初期阶段，航空新能源的价格往往高于常规能源。在此情况下，两相比较，航空公司大多倾向于选择常规能源。因此，要建立有效的激励机制，引导航空公司积极采用新能源。
（六）坚持以我为主，积极开展国际合作
推动航空运输新能源的发展是新能源领域的一个重要趋势。在全球努力减缓温室气体排放、发展低碳经济的背景下，航空新能源将会成为未来航空运输领域的一个重要竞争点。随着中国航空运输业的迅猛发展，对能源的需求也不断增长，所面临的航空减排压力日益增加。因此，发展航空新能源，减少对常规能源的依赖已经在成为迫切的需要。要发展中国的航空运输新能源事业，必须坚持走出去的战略，在坚持以我为主自主开发的同时，积极开展新能源研究和开发领域的国际合作，通过合作积极吸收国外的先进技术和研究成果。
四、结语
生物燃料研究范文6
【关键词】生物质电厂;安全;新技术及创新管理
1前言
安全生产是关系到国家和人民群众生命财产的安全和人民群众的切身利益的大事。安全生产是企业生存与发展的基础，也是对企业的最根本要求。安全管理是每个管理人员必须遵守的行为准则，也是日常工作的一项重要内容。安全工作是一项常抓不懈的主题，是生产的保证，也是员工效益的最大体现。生物质电厂作为新生行业，由于起步较晚，各项管理工作与常规火力发电项目相比，还处于追赶期，特别是安全等各类管理制度和体系还需要不断完善。
2现状分析
2004年国家发改委开始核准了国内首批生物质直燃发电项目，实际投运发电在2007年左右，至今也就10年左右，整个行业发展历程较短。生物质发电项目与常规火力发电相比，由于燃料收购半径的问题，一般建设规模都不大，多为1．5～3万千瓦的装机容量。同时其燃料品种错综复杂，有稻麦秸秆、农林废弃物、稻壳、工业加工的边角木料以及蔗渣等生物质，体积庞大，且单批次运输量少，加工和周转工作量大。另外，当前对生物质电厂的特性认识不足。一方面，生产管理人员都一般来自常规火电厂，缺乏对生物质电厂安全管理经验;另一方面，生物质电厂燃料处理环节多，量大，且作业人员普遍文化水平不高，工作随意性较大，给生物质电厂安全环保带来很大的隐患。当前普遍存在如下几个问题:(1)生物质电厂普遍基于经营成本考虑，一些辅助工序(如燃料的倒运、破碎等)均采取外包模式。一方面，对外包单位安全管理往往采取降低安全标准或忽视了对外包公司的管理，形成“以包代管”;另一方面合作外包方的安全管理水平参差不齐，作业人员文化水平不高，安全意识差，易因自身原因造成安全事件的发生，进而影响到企业的发展。(2)生物质电厂主要安全风险存在于卸货、破碎、车辆、检修等人身安全事故和燃料、粉尘引起的火灾、爆炸事故;同时，生物质电厂现场作业过程中经常因治理不到位而出现不注重现场作业人员的职业健康问题。如何利用安全环保新技术、优化人机配置等方法，来减少上述问题的发生，是生物质电厂管理层迫切需要思考和解决的问题。(3)生物质电厂的安全环保培训、安全环保创建等工作仍在不断探索中，安全环保管理“软环境”还不够扎实。需要通过创造良好的安全环保管理“软环境”来进一步构建多重防护保障，夯实生物质电厂安全环保管理工作。(4)生物质电厂的安全风险意识还需要进一步加强，安全责任保险还需进一下完善。
3建章立制，完善外包管理
3．1健全的管理制度，是做好生物质电厂安全环保管理的基础
新的《安全生产法》、《安全生产条例》明确规定了企业应建立健全安全生产责任制和各类安全管理制度的要求。遵守“横向到边，纵向到底”和“一岗双责”的原则，层层签订安全责任书，把安全、职业健康防治责任落实到每个人，实行一级抓一级，层层抓落实。建立健全以“安全生产责任制”为核心的安全环保管理制度，按照“谁主管、谁负责”的原则，重新修订各类安全管理制度。建立全员安全责任考核机制，将全厂安全责任区分配到具体部门和个人，梳理安全违章考核条款，全面落实安全奖惩措施，依章从严治理，实行安全环保与绩效、薪酬、晋升挂钩。
3．2完善的外包管理，是生物质电厂安全管理不可忽视的内容
(1)完善外协单位常驻人员安全的管理。对进入现场的各类作业人员，建立包括年龄、过去职业、保险、培训考试等情况的档案，凭门禁卡进入现场上岗作业。建立健全公司、部门、外包单位安全环保管理制度，成立包括公司、部门、各外包单位安全环保“保证”和“监督”体系网络，将各外包单位纳入公司安全环保监管范畴。(2)引导临时外来作业人员规范施工作业。临时外来人员进入现场前必须经过安全审查和入厂安全教育和考试，并安排部门人员带入现场指定区域。在现场人员进行安全环保交底后方可作业，对作业完成后实行“工完、料尽、场地清”，确保规范作业。(3)加强外来人员安全环保违章监督考核。在所有进出现场的出入口及厂内的关键地段、路口，实行全天24小时视频监控。对所有现场安全环保管理人员配备流动视频记录仪，对违反公司相关安全环保管理规定的人员进行及时取证和处罚，大大加强了外来人员违章监督考核。
4创新安全技术应用，提升管理“软环境”
4．1创新安全技术应用，优化设备技改，是打造生物质电厂“本质安全”的主要支撑
当代工业的迅猛发展，安全环保技术、系统工程等在许多国家中已得到了迅速发展，事故预测控制和环保治理技术也得到了广泛的应用。生物质电厂应在生产过程中为防止各种伤害及环保污染。通过创新安全环保技术、改进设备、作业环境和操作方法，优化人机配置，不断向“本质安全”型企业发展，具体方法如下:(1)引进无线测温系统，实时监管燃料堆垛安全。采用料垛无线测温采集法，将料垛监测数据上传至信息化系统，同时设定报警，24小时不间断监控料垛温度，提高了料场的安全性。(2)引进消防水炮，确保短期控制火情。针对生物质燃料易自然，发生火灾难扑灭的特性，公司引进用于石油化工企业、储罐区、大型码头等场所使用的消防水炮，作为料场主力灭火设施。(3)引进厂区车辆低速测速仪，加强厂区交通安全监管。在厂区车辆较多地段引进厂区车辆低速测速仪，及时监测厂区送货车辆速度，提醒司机限速行驶。(4)引进激光在线粉尘监测仪，加强生物质粉尘防爆管理。根据生物质燃料产生粉尘的品种、颗粒物直径、爆炸极限等特点。在易产生粉尘区域，引进数字和光学技术相结合的生物质粉尘激光在线粉尘监测仪。可以在恶劣环境下，对生物质粉尘区域提供快速、可靠和准确的定量粉尘浓度测试和浓度超标报警。
4．2提升管理“软环境”，是促进生物质电厂安全管理的重要推力
以三个“改变”为载体开展的安全环保教育培训，有效的激发了员工自我教育、自我管理、自我约束等安全环保主观能动性。(1)改变过去填鸭式安全环保教育。主要通过培训笔记、考试成绩、应用水平等启发式教育，及时掌握员工对培训实际接受和理解情况。(2)改变过去制度、规程讲的多，生产实际讲的少。带领员工了解现场危险因素，隐患讲解、措施分析等;组织技术人员拍摄“员工安全环保行为规范”、“秸秆破碎”、“料场作业”等安全宣传片等，使员工真正认识到所在工作场所的安全环保状态。(3)改变过去监督部门讲的多，职工自己讲的少。开展与职工面对面交流活动，结合实际，讲体会，谈措施，就现场安全环保管理存在的问题进行交流。
5安全生产规范化，责任保险来保障
5．1“对标找差”，开展安全生产标准化
生物质电厂，参照常规火电厂的标准要求，开展安全生产标准化建设，从组织机构、安全环保投入、教育培训、装备设施、现场管理、危险源监控、职业健康、应急管理及绩效评定等方面对照标准制定完善实施方案，不断规范生物质电厂的安全生产管理。
5．2“以人为本”，推进安全文化建设
生物质电厂应“以人为本”，加大开展安全文化建活，制定全体员工和相关方所理解的安全方针、目标、理念。通过宣传，使企业逐步形成全员参与、群策群力的安全互联互通体系。持续不断的培育出，安全环保特点适合自身的、安全环保理论高度认同的、安全行为自觉践行的、安全环保要求行业领先的企业文化。内化思想，外化行为，让“安全第一、预防为主”和“让安全成为一种习惯，让习惯变得更规范!”的安全愿景，深入到每一位员工的自觉行为。
5．3完善安全责任保险，是生物质电厂构建安全防护层的有力保障
推行安全责任保险，可以保证对受害人进行足额及时赔付，从而有效保障受害人权益，同时也可以转嫁责任方的风险。对所有工作人员严格按国家劳动法规定的保险进行投保。要求外包方购买相应险种，作为入厂承包方资质审查的内容。
6结语
总体来讲，针对生物质电厂的安全管理，虽然生物质电厂还处于发展阶段，从技术和管理方面还有很大的提升空间，但是必须坚持“生命安全是红线，安全法律是底线”的思维模式。打造生物质发电行业的本质安全，还需要做大量的实践论证，进一步探讨其管理措施，达到生物质发电行业的健康发展。
参考文献:
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生物燃料研究范文7
关键词：循环经济；生态化学；工程技术
所谓的循环经济，就是指“资源——产品——消费——废物再生”的资源闭环利用经济模式，这种经济模式下，能够在保证经济持续增长同时，集合资源再生利用、资源综合利用、绿色生产、可持续发展等内容。可以说，利用循环经济模式，不仅能够不断提升人们的生活水平，还能降低生态破坏的程度。对于生态化学工程来说，必须强化技术创新，肩负起支撑循环经济发展的重担。基于此，加强对循环经济下生态化学工程技术支撑的研究具有十分现实的意义。
1工程科学下循环经济模式分类
根据物质流循环层次，以工程科学角度出发，能够将循环经济分为初级资源循环、简单分解循环、产业链循环以及物理-化学-生物耦合循环等几个类型[1]。第一，初级资源循环。这种模式主要指的是保持分子水平不便，通过物理形态变化实现对资源的循环利用，主要指的是对可再生资源的回收利用，包括废玻璃、废钢铁、塑料瓶等资源回收。利用这一循环经济模式，刺激了20世纪初期很多产业发展。第二，简单分解循环。该模式主要指的是将废气的复杂产品进行拆分，对拆分后的原材料进行再次利用，包括废旧汽车、废旧家电、废旧电器等，拆除后的热塑性塑料能够造粒复用，还可以作为填料使用；而拆除中得到的金属也可以浸出。这种循环模式尽管与初级资源循环一样，分子水平并没有发生太大变化，但也向着更加高级的循环经济迈进。第三，产业链循环。主要是分子水平在产业链之间发生变化，体现更加深层次的物质循环。从二十世纪中期开始，这种产业链循环经济模式在我国逐渐开始发展，直到现在这种循环模式为我国经济发展依然发挥了重要的作用。例如，对于硫元素循环利用，实施“硫酸厂——磷肥厂——水泥厂”生态产业链结构，实现了环环相扣的硫元素循环利用，还有效解决了材料污染问题。在工业园区、开发区建设规划中，产业链循环已经成为了循环经济重要的考量指标内容。第四，物理-化学-生物耦合循环。这种循环经济模式主要是在物理、化学以及生物之间进行多重转化的物资循环利用模式[2]。低碳经济是目前全球经济发展的重要趋势，也是解决“碳中和”的重要渠道。人们逐渐对环保、绿色开始重视，“零碳家庭”、“零碳企业”的概念逐渐出现，并成为人们追求的低碳经济（循环经济）类型。例如，通过生物转基因技术，利用工业生产中排放的二氧化碳培育转基因素材、含油藻类等，而这些植物生长过程中，又能够将空气中的二氧化碳固定合成生物物质，作为生产生物柴油的重要原材料，这对于解决二氧化碳排放问题是一种十分经济的模式。就目前我国经济发展现状而言，仍然需要将产业链循环作为主要的循环经济类型，同时加速对物理-化学-生物耦合循环模式的研究，将其作为重要的研究方向，坚持因地制宜、低碳环保的原则，最以上四种循环模式进行妥善利用。
2生态化学工程对循环经济的支撑作用
生态化学工程与循环经济之间存在密切的关系，后者为前者指明了发展的方向，而前者为后者提供了重要的发展支撑。
2.1现有资源（能源）优化利用技术
原油是社会经济发展中重要的资源，不仅是大多数交通工具用以动力的能源与燃料，同时也是诸多有机化工原料的重要来源[3]。加强对石油资源利用技术的优化，积极开展石油化学工业，为生态化工工程创新发展提供支持。在石油原料替代方面，经过不断的努力，找出了很多条可行性思路。其中，将煤炭作为原料，经合成气-甲醇/二甲醚生产低碳烯烃（乙烯/丙烯）就是重要的石油原料替代线路。同时采用超临界、超-超临界锅炉发电能够优化对煤炭的利用，煤炭作为原料生产的甲醇、二甲醚、乙醇等，在替代汽车用油方面具有较大的发展前景。
2.2通过优化替代产品推进低碳经济发展
从需求学角度上来说，人们对产品的需求，本身体现在产品功能上[4]。具有相同功能的不同产品，在生产及全生命周期中二氧化碳排放量不同，下表为不同产品二氧化碳单位排放量。而利用能够满足产品功能需求的其他产品加以替代，同样是实现低碳经济的重要渠道。例如，在汽车燃料方面，柴油车远比汽油车省能，如果炼厂能够从燃料油全生命周期考虑，适当增加柴油生产，减少汽油生产，能够提升整体的节能效率；同时，合成柴油、二甲醚都是柴油车重要的燃料能源，但相同公里数中，二甲醚作为燃料，其二氧化碳排放量相对较少，汽车尾气排放量少、噪音低，是低碳排放燃料中重要的一种。
2.3对分散资源富集与分离纯化
在产品消费环节，资源品质会有所下降，同时也会被分散。而为了实现循环经济，实现对资源的循环利用，必须分散的资源进行再次富集、分离以及纯化。当然，由于资源经过不同工艺合成、生产，需循环利用物质种类较多，且相互之间错综复杂，循环量往往是以亿吨计算。富集与分离纯化技术本身要求产品具有清洁特性，拒绝二次污染。当然，为了能够解决富集分离纯化问题，必须统筹考虑产品的生产、回收、消费等具体模式，才能取得相应效果。垃圾回收利用就是重要的富集模式，比如垃圾桶通常会分为“可回收”与“不可回收”两个空间，考虑到很多居民无法准确判断，可在垃圾桶外予以文字说明，配上相应的标志或图片，让居民正确投放。垃圾池、垃圾厂相对较大，不妨把生活垃圾分为可回收、餐厨、有害三类，纸张、金属、塑料等属于可回收垃圾，餐饮食品、饭菜羹汤属于餐厨垃圾，电池等则属于有害垃圾。
2.4对低价位可再生资源的高效利用
作为植物代谢产物，木质素与纤维素是全球最大规模的可再生资源。根据相关研究部门的调查，每年地球上生长的生物质总量是现在消耗总量的10倍以上。加强对这些可再生资源的利用，能够减少经济发展过程中对石油化工材料的依赖，这也是目前对绿色能源开发利用的重要趋势。在低碳经济发展中，很多清洁能源备受关注，包括太阳能、风能等。例如，利用太阳光——电转化的光伏电池材料合成，是前景远大的研究课题。另外，在工业生产发展中，不仅会生产出原本产品，也会产生大量的副产物，还会产生生活垃圾、工业垃圾、废橡胶材料、废塑料，这些材料不仅浪费资源，同时对环境也会产生大量污染。根据梯级利用的能量原则，提升能源利用效率是实现可循环的关键。
3总结
通过上述分析可知，化学工程技术发展过程中，对化学工业发展起到了重要的支撑作用，而化学工业不仅能够改善人民生活水平，同时还能够有效的促进国家经济发展。然而，传统化学工业污染性较强，不符合循环经济发展思路，必须强化创新，发展生态化学工程技术，支撑起循环经济发展。
参考文献：
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生物燃料研究范文8
1.1大气问题
1.1.1温室气体的排放及全球变暖
温室气体是指CO2、CH4、水蒸汽等对长波辐射有强烈作用的气体，其中CO2的作用最大，它能使大气浓度增大，引起全球变暖，其含量占温室气体的50%以上，主要由化石燃料（煤、石油和天然气）的燃烧产生，自工业革命以后，CO2含量迅速增长，此外，人类活动破坏了大量植被树木，也是使CO2含量上升的一个重要原因。其它温室气体含量也呈现逐年升高趋势，大气中CH4和NOx的含量与工业革命前相比已大幅升高。
1.1.2臭氧层破坏
O3是3个氧原子的分子，其电价键比O2的共价键弱得多，所以O3的化学性质更具活性。地面水平的O3会使活体生物的细胞损伤，所以是一种有毒气体，对生物体的健康构成威胁。但是位于大气顶部的O3却是生物圈的保护层，O3层能吸收太阳光中的紫外线而使大部分紫外线不能辐射到地球表面。紫外辐射能中断DNA复制，使生物繁殖失败，又会使DNA在复制过程中发生突变，从而导致癌变。对植物而言，紫外线能使光合作用系统受到严重破坏，使初级生产力大幅下降，所以臭氧层使生物发展成为可能，是陆生生物存在的前提。近年来对臭氧层的观测结果显示，臭氧层厚度已严重变薄并且缺损，臭氧层的破坏，究其原因是人类活动的结果，研究表明，氯氟烃能上升到平流层降解O3，据计算结果显示1个氯原子能降解100000个臭氧分子，Cl-在其反应中起类似催化剂的作用。
1.1.3烟尘及光化学烟雾污染
烟尘由固体颗粒物和液滴组成，粒径为0.01μm～1μm。钢铁、有色金属冶炼、火力发电、水泥和石油化工生产、车辆尾气排放、垃圾燃烧、采暖锅炉和家庭炉灶排放的烟气等，都是烟尘污染的主要来源，其中以燃料燃烧排出的烟尘量最多。据统计，大致每燃烧1t煤就有3kg～11kg烟尘飘到空气中。烟尘会影响人体健康状况，而且还可以和其它有害气体结合一起作用于生命有机体。光化学烟雾是以汽油做动力燃烧后出现的一种空气污染现象，降低空气可见度，具有特殊气味，对人的呼吸系统危害极大。
1.2水污染
水污染分为四种，即海洋污染、江河污染、湖泊污染和地下水污染。水污染的严重后果是水体富营养化，由于无机营养物过剩导致藻类大量繁殖，大量藻类致使水中光线不足，对其它水生生物造成严重影响。藻类及其它浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧或被厌氧微生物分解，致使水中溶氧量严重不足，不断产生H2S等气体，从两个方面使水质恶化，有些鱼类和浮游动物甚至死亡，生物多样性降低，水域生态系统遭受严重破坏。藻类及其它浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。而某些重金属和有毒化学物质在水中生物体内积累，经过食物和生物放大作用使营养级越高的生物受毒害越重。此外，水温的变化对生物影响也是巨大的，生物对温度的适应具有“三基点”，即最低温度、最适温度和最高温度。低于最低温度或高于最高温度生物不发育，只有在最适温度范围内生物才能正常发育。然而许多工业过程坐落在河流上，可以除去余热，热能通过各种途径影响水中某些动物的性比，如两栖类等，海洋污染主要是陆源性污染物排入，海上活动和直接向海洋倾倒废物，据不完全统计，全球每年向海洋倾倒废物质包括工业废料及生活废物在内多达200×108t，其中很多都是有害物质。江河污染主要是由江河上游污染企业、造纸场等污水排放，致使河流严重污染。江河之水流经之地也受到污染，可形成几十千米的污染带。湖泊水是不流动的，所以湖泊污染主要表现在水体营养化，如不及时治理，将导致大量生物死亡，生物遗体逐年堆积湖底，使湖泊淤积变浅，进行逆行演替甚至消失。地下水污染是由工业废水、生活污水及农业灌溉等通过地面渗透到地下造成地下水污染，地下水污染可能使许多病菌和微生物存在于地下水中，人类饮用污染的地下水会导致产生各种疾病。
2防治措施
a)温室气体主要是由化石燃料燃烧产生，控制温室气体排放可以通过以下途径降低温室气体排放。(a)改进能源结构，大力开发非化石能源，如水能、核能、太阳能等；(b)提高能源效率，主要是通过各种节能措施提高能效；(c)提倡植树种草，增加生态系统对CO2的吸收能力，亦能明显改善环境条件；b)O3的破坏主要是氯氟烃作为制冷剂、烟雾剂、杀虫剂被广泛应用。为了更好地保护臭氧层，应制止氯氟烃类物质生产和消耗，靠其它替代品作为制冷剂，目前国际上已经采取了一系列措施防止O3破坏，并制定相关计划和规定，已逐步实施中；c)烟尘及光化学烟雾污染严重危胁人类健康，对人的呼吸系统造成巨大伤害，其来源主要是化石燃料燃烧、城市取暖和汽车尾气排放等，故应采取节能减排、加大对城市环境管理和绿化等措施；d)水污染防治应慎重处理，如果一旦处理不当将导致更严重的污染，防止水污染要解决的是减少污染排放，工业和生活废物应经合理处理后，才能排放。
3结语
