导读：随着原油储量的日趋减少，价格的不断飙升，同时其造成环境污染的日益加重。因此，人类不得不想办法寻找各种可能的替代能源。近些年来，随着科学技术的发展，生物能源已经慢慢成为人们关注的热点。那么，我们对生物能源了解多少呢？生物能源真有科学家描述的那样美好吗？它能成为世界能源的未来吗？

生物能源又称绿色能源，是指从生物质得到的能源，它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭，实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效而不经济的。随着工业革命的进程，化石能源的大规模使用，生物能源逐步被以煤和石油天然气为代表的化石能源所替代。 “万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物能源，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此，利用高技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。当前生物能源的主要形式有四种：沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。

生物燃料  是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向，其中燃料乙醇和生物柴油尤被看好。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模。发展生物燃料，既能控制环境污染，减轻对石油资源的依赖，同时又能推动农业产业链的发展，被认为是解决全球能源危机的最理想途径之一。

生物柴油  是清洁的可再生能源，可以选择的原料包括：亚麻、大豆、菜籽、橡胶籽、膏桐籽、蓖麻、花生、棕榈、棉花籽等油料水生植物，以及动物油脂、废餐饮油、地沟油等；还可以工程微藻等为媒介进行生产。生物柴油是优质的石油柴油代用品。

燃料乙醇  一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。它主要以雅津甜高粱、玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料，经过发酵、蒸馏，脱水后再添加变性剂制得。它不是一般的酒精，而是它的深加工产品。

科学家眼中的生物能源20年后烧什么？

海藻、芒草、玉米、木薯、秸秆、柳枝，还有各式各样稀奇古怪的植物，在生物学家眼中，几乎和“黑金”石油、煤炭没有区别，甚至是更优的能源。

“人工树叶”——未来的替代能源？

美国科学家丹尼尔·诺切拉发明了一种一种廉价高效的“人工树叶”。他在报告中说：“将一加仑水和人造树叶放置在阳光下，可以提供发展中国家一个家庭一天的基本用电。”这个发明引起了科学界乃至世界各国主流媒体的关注——它被认为是人类寻找替代能源的征程中一个里程碑式的发明，甚至有人认为这片小小的“树叶”可能将彻底解决未来的能源和与之相关的环境问题。

牛胃——能源危机新救星

2011年8月，美国研究人员从牛的瘤胃中找到大量此前未知的微生物酶，它们能够分解纤维素，用于开发第二代生物燃料。众所周知，目前第二代生物燃料原材料的主要成分是木质纤维素，木质纤维素由纤维素、木质素和半纤维素组成，其中纤维素是最主要的有效成分。分

解纤维素要用到纤维素酶，但纤维素酶的生产成本很高，因此生物燃料的生产成本也高。这严重影响其市场竞争力。第二代生物燃料要想大规模生产，并进入市场与传统燃料竞争，必须降低纤维酶的生产成本。这个发现意味着未来人们有希望能够利用这种微生物产生的酶大规模生产第二代生物燃料。

蘑菇将取代玉米甘蔗成为新一代生物能源

来自丹麦的诺维信公司生物发现部门主管吴文平带领科学家在中国北方各地的农田穿行，从腐烂的玉米根茎当中收集到了480种菌类，能够产生100种不同的生物酶。他们预测，蘑菇以及地衣类植物，有可能替代玉米穗轴和甘蔗秸秆，成为新的生物能源。

西瓜或能成为生物燃料新来源

科学家发现，西瓜中含有大量糖份，糖可直接用于提炼酒精，从而为汽车和农用机械提供动力。每年仅美国的零售商遗弃的“不合格”水果就达36万吨，而这些水果可通过一种十分经济的方法来制造酒精。美国水果种植商每年扔掉的水果可生产出近200万加仑(900万公升)的生物燃料。

熊猫粪便中细菌或可解决未来能源危机

熊猫给人的印象整个就一吃货，每天大部分时间都跟竹子“较劲”去了；另外还不愿交配繁殖后代，导致该“活化石”面临灭绝的境地。不过，科学家近日发现，熊猫的粪便中含有一种强大的细菌，可以帮助生产新一代生物燃料，解决未来地球的能源危机。该发现也凸显了生物多样性以及拯救濒危物种的重要性。[详细]

威士忌生物燃料 可用于驱动汽车

据英国广播公司报道，苏格兰一所大学为一种生物燃料申请了专利，这种生物燃料是生产威士忌酒的副产品，据说能够用来驱动汽车。爱丁堡的龙比亚大学声称，这种用使用过的大麦和其他酿酒废料制成的丁醇燃料比现有诸如乙醇这类产品的效能高30%。

英国首次用人体尿液发电

2011年11月，英国科学家首次研究宣称，人体尿液可作为电能的充足原料。来自西英格兰大学的研究人员描述称，使用微生物燃料电池(MFCs)可从尿液中直接发电。这项研究发表在《英国化学皇家学会》期刊上。研究小组致力于研究是否未经处理的尿液可通过微生物燃料电池产生电能，并计算当使用微生物燃料电池时尿液产生电能的产量。据统计全球人类每年可排泄6.4万亿公升尿液，研究人员称尿液是迄今被人们忽视的潜在替代能源。

生物能源前景与争议20年后烧什么？

“生物能源更清洁、更环保，并且可再生；生物能源能为农业带来长足发展……”

“生物能源在生产与运输过程中消费掉的水资源、电能、石油等也是巨量的，生物能源的开发与利用实际上是人类拆东墙补西墙的愚蠢行为……”

在各类媒体上，对生物能源持赞成和质疑态度的观点比比皆是。以下是我们从中撷取的几个有意思的片段。

前景——石油巨头推动生物燃料商业化

美国派克研究所今年3月份发布的研究报告显示，由于石油资源日益枯竭，而运输燃料市场规模未来将达2万亿美元，一些跨国石油巨头已开始绘制生物燃料商业化的战略蓝图。虽然还没有绝对的行业领头羊，但包括壳牌和BP在内的巨头现已占据了市场竞争的有利地位，并开始从生物燃料市场中获益，生物燃料商业化竞争开始起步。

派克研究所发布的这份题为《石油巨头生物燃料商业化》的报告显示，这些公司在过去5年内为发展生物燃料行业总计已投入了数十亿美元。位居排行榜前两位的壳牌和BP已经制订了战略，致力于在巴西以甘蔗为原料快速规模化发展先进生物燃料，这代表了未来10年最具潜力的生物燃料市场。壳牌比BP得分稍高，得益于其投资60亿美元与全球领先甘蔗乙醇生产商库山（Cosan）组建了合资公司。作为涉足先进生物燃料的石油巨头，BP进行了多样化的投资，开发了一系列潜在的新原料，积极开展研发工作，并已建立了完备的早期战略投资组合。

报告指出，先进生物燃料预计将发挥越来越重要的作用。到2020年，全球生物燃料的总营业收入至少将达1170亿美元。虽然少数公司的第一代生物燃料路线已通过验证，但所有公司都承认，先进生物燃料必须在未来能源结构中发挥战略性作用。这些公司都在不同程度上建立了战略伙伴关系，并在投资建立创新型公司，努力打造集成化供应链交付网络。[详细]

争议——第三代生物能源仍未走出实验室，离真正的生产还很遥远

生物能源的发展经过了3个阶段。第一代以乙醇技术为代表的生物能源十分成熟，但牵涉到与粮争地的问题不能继续规模化发展。第二代以纤维素乙醇为代表的生物能源在技术方面遇到瓶颈，转化率和原料成本存在较大问题。目前，人们将目光从陆地移到海上，第三代以藻类为原料的生物能源发展技术备受关注。

从粮食时代到纤维素时代，再到微藻时代，生物能源产业自身的发展不可谓不快。但从其产业化的规模和速度来看，却并不尽人意。据统计，世界范围内生物能源占所有一次性能源的比例仅为13%。从我国“十二五”新能源规划中不难看出，与水能、风能等新能源相比，生物能源的投入仍显单薄。生物能源可谓是“食之无味，弃之可惜”，形如鸡肋。专家认为，

技术已经成为生物能源产业的发展瓶颈。

“所谓的第三代生物能源还停留在实验室阶段，离真正的生产还很遥远。即使真正实现商业化，成本也会高出同类产品很多。”中投顾问田艳丽说，第三代生物燃料提供了一个好的发展思路，并不说明其具备市场竞争力。从长远来看，生物能源仍旧需要资金、政策方面的支持。否则，原料短缺、技术产业化水平低等发展弊端最终会使看似光明的生物能源成为纸上谈兵。

前景——美国去年能源补贴240亿美元，60亿流向生物能源

美国国会预算办公室今年3月份公布的报告显示，2011年联邦政府对能源行业的补贴为240亿美元，其中160亿美元流向可再生能源和提高能源效率，化石燃料行业只获得25亿美元的税收优惠。这与十年前有着很大的不同。在2008年以前，大多数能源补贴都是投向化石燃料行业，当时鼓励国内增加石油生产，尤其是在油价较低的情况下。

在可再生能源补贴中，生物燃料行业享受的税收优惠超过60亿美元，是最多的。美国和欧盟都计划在2020年将生物能源占其能源消耗的比例提高到20%，美国更是希望在2050年，其生物能源的比例能提高到50%。

争议——诺奖得主哈特穆特·米歇尔：生物燃料是扯淡，没前途、效率低下且代价高昂

揭示了地球上最重要的蛋白质之一—光合成反应中心的结构，并因此获得诺贝尔化学奖的哈特穆特·米歇尔——工作于马克斯·普朗克生物物理研究所——今年2月份在《德国应用化学》（Angewandte Chemie）上发表了一篇社论，仅标题就表明了他的态度：生物燃料是扯淡。他对所有生物燃料领域的研究者和支持者集体发难，而不仅针对成为现今研究大热门的玉米乙醇这一隅。

米歇尔认为，光合成效率低下，任何想要提高生物燃料效率的尝试都需经过蛋白质工程学上的无数难关。科学家需要大幅重组光合成的基本单位，包括重建无数基因途径以及获取其能达到量产获取商业价值的产物。人们很容易低估了从这些技术而获取净能量所付出的代价。

而应用基因工程细菌的生物合成学法，让细菌做一些有违进化的事并还要做到足以与化石燃料相抗衡，路长道远。米歇尔甚至对最近大热的红藻生产生物燃料也不抱多大希望。生物燃料，与其说是技术问题，还不如说是生物学的根本问题。要想颠覆35亿年的进化过程是很困难的，时间会证明一切。