生物质能源的利用
生物质能源利用
生物质能源是指从植物、动物和微生物等生物质中提取能量的能源形式，包括木材、农作物、废弃物、城市垃圾、食品残渣等。
生物质能源的利用可以减少化石燃料的消耗，降低温室气体排放，同时也可以促进农业、林业、畜牧业等可再生产业的发展。
生物质能源的利用方式包括以下几种：
1.直接燃烧：生物质能源可以直接燃烧产生热能，用于供暖、烹饪、发电等方面。
2.气化：生物质能源可以通过气化技术转化为可燃气体，如合成气、甲烷等，用于发电、化工等领域。
3.液化：生物质能源可以通过液化技术转化为液态燃料，如生物柴油、生物乙醇等，用于交通运输、化工等领域。
4.发酵：生物质能源可以通过发酵技术转化为生物质发酵气体，如沼气、生物天然气等，用于能源、化工等领域。
5.生物质炭化：生物质能源可以通过炭化技术转化为生物质炭，用于吸附、过滤、净化等领域。
6.生物质能源利用的技术路线：生物质能源利用的技术路线主要包括原料收集、处理、转化和利用等环节，其中关键技术包括生物质预处理、气化、液化、发酵、炭化等技术。
生物质能源利用具有环保、可再生、低碳等优点，但也存在一些挑战，例如生产成本高、技术难度大、能源利用效率低等问题。
因此，需要进一步加强技术研发和推广应用，提高生物质能源的利用效率和经济性。
生物质能源的利用效率
生物质能源的利用效率随着环保意识的提高和对传统能源稀缺性的认识，生物质能源作为一种可再生、清洁的替代能源逐渐受到人们的关注。
生物质能源的利用效率是评价其实际应用价值的重要指标。
本文将探讨生物质能源的利用效率，并讨论如何提高其利用效率。
一、生物质能源的定义和特点1.1 生物质能源的定义生物质能源是指以生物质（如木材、秸秆、酒精、沼气等）为原料，通过化学或生物转化得到的可再生能源。
生物质能源具有广泛的来源，可以通过农林废弃物、城市垃圾、能源农作物等方式获取。
1.2 生物质能源的特点生物质能源具有以下特点：首先，生物质能源是一种可再生能源，与化石能源相比，具有循环利用的优势，有利于降低对传统能源的依赖程度；其次，生物质能源是一种清洁能源，燃烧时产生的二氧化碳可被植物吸收，实现了碳循环，不会增加空气中的温室气体浓度和全球变暖问题；此外，生物质能源具有广泛的原料来源，可以通过利用农业、林业和生物工程等领域的废弃物来获得。
二、生物质能源利用效率的评价指标2.1 厂用电量比厂用电量比是指在生产过程中，产生一定数量的电力需要消耗的能源。
厂用电量比越低，说明单位电力的能源消耗越少，能源利用效率越高。
2.2 能源综合利用率能源综合利用率是指在生物质能源转化过程中，综合利用能源中的热能、动能和化学能的效率。
能源综合利用率越高，生物质能源的利用效率就越高。
2.3 温室气体排放减少量生物质能源作为清洁能源的代表，其利用可以显著减少温室气体的排放量，尤其是二氧化碳的释放量。
温室气体排放减少量的增加，能够直接反映生物质能源利用的效率。
三、提高生物质能源利用效率的途径3.1 技术创新通过技术创新，提高生物质能源的转化效率是提高其利用效率的重要途径之一。
例如，研发高效的生物质能源转化技术，改善生物质能源的燃烧方式，减少能源的浪费。
3.2 废弃物的利用利用农林废弃物、城市垃圾等生物质废弃物，将其转化为可再生能源，不仅可以减少废弃物的排放，还可以提高生物质能源的利用效率。
生物质能源的生产和利用
生物质能源的生产和利用1. 生物质能源的种类生物质能源是指利用植物、动物等有机物质转化而来的能源，主要包括固体生物质能源、液体生物质能源和气体生物质能源三种类型。
固体生物质能源主要是指木材、秸秆、麦 straw青稞等农作物残体及其加工废弃物等。
液体生物质能源包括生物柴油、生物乙醇等。
气体生物质能源主要是指生物质气化产生的生物质气体等。
2. 生物质能源的生产过程生物质能源的生产过程主要包括原料采集、预处理、转化和利用四个阶段。
首先是原料采集阶段，即收集各种生物质原料，如木材、秸秆等。
其次是预处理阶段，对原料进行粉碎、干燥等处理，以提高其可利用性。
再者是转化阶段，将经过预处理的生物质原料进行气化、液化或燃烧等过程转化为生物质能源。
最后是利用阶段，生物质能源可以用于发电、供暖、燃料等多种用途。
3. 生物质能源的优势生物质能源具有广泛的来源，可再生性强的优势。
与化石能源相比，生物质能源的燃烧排放较少的二氧化碳和其他有害气体，对环境污染较小。
此外，生物质能源的生产和利用可以促进农业、林业等产业的发展，带动就业，对经济社会具有积极的促进作用。
4. 生物质能源的发展趋势随着全球对可再生能源需求的增加，生物质能源作为一种清洁能源备受关注，其发展前景广阔。
未来，生物质能源的生产技术将不断创新，提高能源转化效率，降低生产成本。
同时，生物质能源的利用领域将不断扩大，新型的生物质能源利用技术将不断涌现，为推动可持续能源发展做出积极贡献。
5. 生物质能源的应用案例生物质能源在世界各国已经得到广泛应用。
例如，北欧国家利用生物质能源进行供暖，在冬季取暖方面取得了良好效果。
而巴西则大力发展生物柴油生产，减少对石油的依赖。
同时，中国也在积极推进生物质能源的产业化，加快生物质能源在能源结构中的比重。
6. 生物质能源的挑战与对策生物质能源发展过程中也面临一些挑战，如原料供应不足、技术成本高等问题。
为应对这些挑战，可通过加强支持，优化产业结构，提高生物质能源的利用效率等措施，推动生物质能源产业的健康发展。
生物质能源的开发与利用
生物质能源的开发与利用随着全球能源需求的不断增长以及环境问题的日益严重，可再生能源的开发与利用变得愈发重要。
生物质能源作为一种可再生的清洁能源，因其资源丰富、环境友好等特点，受到了广泛关注和重视。
本文将全面探讨生物质能源的定义、资源类型、转化技术、市场现状以及未来的发展方向。
生物质能源的定义生物质能源是指来源于生物质（植物、动物及微生物）所产生的能量。
它包含了各种有机物质，主要来源于农作物、林木、生物废弃物等。
通过燃烧、发酵、气化等方式，将生物质转化为热能、电能、燃料等形式的能源。
其最大的特点是能减少温室气体排放，有助于应对全球气候变化。
生物质能源的资源类型生物质能源资源种类繁多，主要可以分为以下几类：农林废弃物农业生产过程中产生的大量植物残渣、秸秆等被称为农林废弃物。
这些废弃物不仅数量庞大，而且含有丰富的有机成分，可以经由多种技术进行有效转化。
能源作物近年来，专门种植用于生产生物能源的作物逐渐兴起，如甘蔗、玉米、大麻等。
这些高产作物能够有效吸收二氧化碳，是实现可持续发展的重要资源。
动物粪便动物养殖业的发展带来了大量粪便，这些粪便不仅是环境污染源，也是很好的生物质能源。
通过厌氧发酵，可以将其转化为沼气，实现资源的循环利用。
水生植物如藻类及某些水草等，水生植物吸收二氧化碳和养分，快速生长，是潜在的生物质能源基地。
利用水生植物可开展多样化的开发活动。
生物质能源转化技术生物质转化技术是将原料转变为可用能源的关键环节，主要包括以下几种方式：燃烧技术直接燃烧是最古老也是最简单的转化方式。
通过燃烧产生热能，可以用于供暖或发电。
这种方法技术成熟，但存在效率低和排放污染等问题。
热解技术热解是一种加热过程，通过无氧或缺氧环境下加热生物质，以产生可燃性气体（木气）、液体（焦油）及固体（炭渣）。
这种方法具有高效转化率及污染小的优点。
气化技术气化是在高温、高压条件下，使生物质部分变为合成气体，这些气体可以进一步加工成甲醇、氢气或其它化学品。
生物质能源的生产与利用技术
生物质能源的生产与利用技术随着全球对可再生能源需求的增加，生物质能源作为一种重要的可再生能源得到了广泛的关注和应用。
生物质能源是利用植物、动物和微生物等有机物质转化而来的能源，在可持续发展和减少对化石燃料依赖方面具有重要意义。
本文将重点介绍生物质能源的生产和利用技术。
一、生物质能源生产技术1. 生物质能源的原料获取生物质能源的原料主要来自于农作物秸秆、木材废料、食品加工废弃物等。
通过合理的原料选择和采集，可以实现生物质能源的可持续生产。
在原料的选择上，需要兼顾能源潜力、可再生性和环境影响等因素。
2. 生物质能源的发酵与发酵技术生物质能源的发酵是将有机物质通过微生物代谢转化为可用能源的过程。
发酵技术可以利用废弃物和污水等资源，降低环境污染，并获得可利用的能源。
常见的发酵技术包括厌氧发酵和好氧发酵，通过控制发酵过程中的温度、湿度和PH值等参数，可以提高发酵效率和产能。
3. 生物质能源的转化技术生物质能源的转化技术主要包括气化、液化和固化等过程。
气化技术将生物质转化为可燃气体，包括氢气、甲烷和合成气等。
液化技术将生物质转化为液态燃料，如生物柴油和生物乙醇。
固化技术将生物质转化为固态燃料，如木炭和生物炭等。
通过不同的转化技术，可以根据实际需求选择合适的生物质能源形式。
二、生物质能源利用技术1. 生物质发电技术生物质发电技术是利用生物质能源发电的过程。
常见的生物质发电技术包括直接燃烧发电、气化发电和沼气发电等。
直接燃烧发电利用生物质通过燃烧产生的热能驱动发电机组发电。
气化发电将生物质转化为气体燃料，再利用气体发电。
沼气发电利用厌氧发酵产生的沼气进行发电。
这些技术能有效利用生物质能源，减少化石燃料消耗。
2. 生物质燃料技术生物质燃料技术主要包括生物柴油和生物乙醇的制备和利用。
生物柴油是通过生物质转化过程中产生的油脂提炼得到的，可用于替代传统柴油。
生物乙醇是通过将生物质发酵得到的乙醇，可用于替代传统汽油。
生物质燃料技术在减少碳排放、保护环境方面具有重要作用。
生物质能源的利用现状与发展趋势
生物质能源的利用现状与发展趋势随着环保意识的不断提高, 生物质能源成为了新的热门话题。
它是指从活性生物质中提取能量的技术或方式，包括来自农作物、林木、稻壳、废纸和废弃物等的能源。
相较于传统的化石燃料，生物质能源具有更为环保的优势，被认为是一种重要的可再生能源。
本文将会讨论目前生物质能源的利用现状以及未来的发展趋势。
一、生物质能源的利用现状目前，生物质能源主要有两种形式，一种是通过生物质发电和热能利用的方式，另一种是通过制氢等技术来生产生物质燃料。
这些技术都已经在实际应用中得到很好的运用。
1.生物质发电生物质发电是目前生物质利用的主要方式。
通过生物质发电可以转换生物质的化学能为电能，同时还可以产生热能。
这项技术广泛应用于农业、林业、能源和环境等领域。
生物质燃烧发电的原理主要是利用生物质中的碳、氢、氧等元素以及其他的一些元素质和能量状态的变化而产生的热能来驱动机组发电。
目前，我国的生物质燃烧发电主要使用的是垃圾焚烧、污泥焚烧和农作物秸秆焚烧等方式。
2.生物质燃料生物质燃料通过生物质的生化反应来生产氢气、甲烷、醇类等燃料。
利用这些燃料可以替代传统的石油和天然气等有限资源，从而实现环保和可持续发展的目标。
二、生物质能源的未来发展趋势随着生物质能源技术的不断发展和完善，它有望成为未来能源开发的主要方向之一。
1.技术创新生物质能源技术的发展方向主要集中在改进发电和燃料生产技术，提高燃烧效率和经济效益，并且减少对环境的影响。
2.政策支持政府的政策支持也是未来发展生物质能源的关键。
未来的发展会需要广泛的政策支持，包括资金、税收和能源政策等。
政府的支持将会鼓励更多的企业和科研机构投入到生物质能源的研发和应用中。
3.市场需求未来市场需求也是生物质能源发展的重要驱动力。
人们对环保和可持续发展的关注将会逐渐提高，这将推动生物质能源的市场需求，同时也鼓励企业投资生物质能源的开发和生产。
4.产业升级未来生物质能源的产业升级是不可避免的趋势。
生物质能源的利用方式
生物质能源的利用方式生物质能源是指来自植物和动物有机物质的能源，包括木材、农作物废弃物、动物粪便等。
随着对可再生能源的需求增加，生物质能源作为一种碳中和的能源选择，逐渐得到人们的关注和重视。
本文将介绍生物质能源的几种主要的利用方式。
1. 生物质能源的直接燃烧直接燃烧是生物质能源最传统和最简单的利用方式。
木材、秸秆等生物质固体燃料可以直接投入炉灶、锅炉或火炉中进行燃烧，产生热能供暖或烹饪使用。
这种方式减少了化石燃料的使用，减少了温室气体的排放，对环境友好。
2. 生物质能源的生物质气化生物质气化是将生物质转化为可燃性气体的一种技术。
通过高温和缺氧的条件下，生物质中的碳氢化合物发生热解反应，生成可用作燃料或化工原料的气体，主要包括一氧化碳、氢气和甲烷。
生物质气化技术可以应用于发电、供热和生产燃料等领域，具有高效利用生物质能源和减少排放的优势。
3. 生物质能源的生物乙醇生产生物乙醇是通过发酵将淀粉或纤维素类生物质转化为乙醇的一种方法。
首先将生物质进行预处理，使其释放出可发酵的糖类物质，然后添加适量的发酵菌种，在温度和pH条件控制下进行发酵反应。
最后，通过蒸馏和脱水等工艺步骤，得到纯净的乙醇产品。
生物乙醇可以作为汽车燃料、溶剂和工业原料使用，其燃烧排放较少，能够减少对化石能源的依赖。
4. 生物质能源的生物柴油生产生物柴油是利用植物油脂或动物油脂制造的一种燃料。
通过压榨或提取植物的籽油，或者利用动物油脂经过酯化、脱水等化学反应制备而成。
生物柴油与传统的石油柴油性质相似，可以直接用于车辆的燃料，同时也可以与传统柴油混合使用。
生物柴油具有低温燃烧性能好、可再生性强等特点，减少了对化石燃料的需求，同时也减少了温室气体的排放。
5. 生物质能源的生物氢生产生物氢是通过生物质转化生产氢气的一种方法。
生物氢生产的关键步骤是利用微生物或酶类催化剂将生物质中的有机物质分解为氢气和二氧化碳。
生物氢作为清洁能源之一，可以用于燃料电池等领域，具有高能量密度、零排放和可再生等优势。
生物质能源生产与利用技术
生物质能源生产与利用技术生物质能源是指以农作物秸秆、废弃物、林木积木、畜禽粪便等可再生有机材料为原料，通过合适的生产与利用技术转化为燃气、液体燃料或电能等能源形式。
生物质能源是一种可替代传统化石能源的清洁能源，对于减少环境污染、解决能源短缺问题具有重要意义。
本文将介绍生物质能源的生产与利用技术，并分为以下几个章节进行讨论。
一、生物质能源生产技术1. 农作物秸秆资源化利用技术农作物秸秆是一种丰富的生物质资源，通过适当的处理和转化技术可以转化为燃气或液体燃料。
常见的处理技术包括碱液处理、生物菌剂处理和物理压实等，其中碱液处理是一种较为成熟的技术，可以有效降低秸秆中的灰分含量，提高燃烧效率。
2. 废弃物资源化利用技术废弃物包括城市垃圾、食品废弃物、农畜禽粪便等，通过适当的处理和转化技术可以转化为生物质能源。
例如，城市垃圾可以通过厌氧发酵技术转化为沼气，农畜禽粪便可以通过厌氧消化技术转化为沼气或液体肥料。
3. 林木积木资源化利用技术林木积木是一种丰富的生物质资源，通过适当的处理和转化技术可以转化为燃气或液体燃料。
常见的处理技术包括机械碎破、生物菌剂处理和化学处理等，其中机械碎破是一种常用的技术，可以将林木积木粉碎成适合进行后续转化的颗粒状物料。
二、生物质能源利用技术1. 生物质燃烧技术生物质燃烧是将生物质能源直接用于热能或动力能源的一种利用技术，主要通过火炉、锅炉等设备进行。
生物质燃烧技术具有燃烧效率高、排放物少、燃料资源广泛等优点，广泛应用于农村地区的暖气和热水供应系统中。
2. 生物质气化技术生物质气化是将生物质能源转化为可燃的合成气体的一种利用技术，主要通过气化炉等设备进行。
生物质气化技术具有适用范围广、能源利用效率高等优点，可以用于生产合成气、液体燃料和电能等多种形式的能源。
3. 生物质发酵技术生物质发酵是将生物质能源通过微生物作用转化为液体燃料或化学品的一种利用技术，主要通过发酵罐等设备进行。
生物质发酵技术具有转化效率高、资源利用充分等优点，可用于生产乙醇、丁醇等液体燃料。
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简述生物质化学转化技术
本文本课题组研究方向对生物质能的利用做了简要介绍。
引言
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体。
从狭义上讲,生物质主要是指农林生物质，主要包括农业秸秆和乔灌木等木质纤维原料。
这些农林生物质数量巨大，具有可再生、再生周期短、可生物降解、环境友好等优点[1]。
在广大的农村，农林生物质主要用于直接燃烧产热,此外，部分用作饲料、肥料以及制浆造纸原料,然而这些领域的利用量不足农林生物质总量的50%。
大量的农林生物质被弃置于露天或焚烧，既造成环境的污染，又造成资源的极大浪费。
随着石油等化石资源贮量的逐渐减少，从农林生物质等可再生资源转化利用获得新材料、化工原料、能源和功能食品及药物,补充化石等不可再生资源的缺口,正成为一种新的发展趋势，很多国家特别是发达国家已将此列为经济和社会发展的重大战略[2]。
对我国这样一个化石资源短缺、人口众多、经济持续快速发展的大国,推动农林生物质的高效转化利用,具有更突出的迫切性,这也是事关我国农业、农村和农民发展的重大问题,将是我国新世纪的工业结构调整与升级的重点战略。
1 农林生物质的化学成分
农林生物质细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,其质量占细胞壁的80%～95%,是构成植物纤维原料的主要化学成分[3]。
在生物质中,这三种成分构成了植物体的支持骨架,其中纤维素组成微细纤维,构成纤维细胞壁的网状骨架,而半纤维素和木质素则是填充在纤维之间和微细纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”。
不同种类的植物,细胞壁中的化学组成不同,半纤维素的含量也不同,表1 列举了几种农林废弃物的化学组成。
表 1农林生物质的化学组分 (%绝干原料)
Table 1-1 Chemical composition of forest and agricultural biomass 种类水溶性成分纤维素半纤维素木质素蜡灰分
麦草 4.7 38.6 32.6 14.1 1.7 5.9
稻草 6.1 36.5 27.7 12.3 3.8 13.3 黑麦草 4.1 37.9 32.8 17.6 2.0 3.0 大麦草 6.8 34.7 27.9 14.6 1.9 5.7 燕麦草 4.6 38.5 31.7 16.8 2.2 6.1 玉米秆 5.6 38.5 28.0 15.0 3.6 4.2 玉米芯 4.2 43.2 31.8 14.6 3.9 2.2
蔗渣 4.0 39.2 28.7 19.4 1.6 5.1
油棕榈纤维 5.0 40.2 32.1 18.7 0.5 3.4
1.1 纤维素
纤维素是农林生物质原料的最主要化学成分,也是纸浆、纸张的最基本和最主要的化学成分。
纤维素是以β-D-葡萄糖基为结构单元,通过 1,4-苷键连接而成的线状高分子化合物。
天然存在的纤维素分子的聚合度都高于1000。
在造纸行业中,纤维素的含量及其聚合度是评价原料的重要指标。
通常,用于结构和性能研究的纤维素一般是指纤维素纯品,但是在天然状态下的纤维中,除棉花的纯度较高外,其余各种纤维原料中所含有的纤维素、半纤维素和木质素以相互交织的状态存在。
因此,制备的纤维素含量与其制备方法、制备条件、半纤维素和木质素溶出程度以及纤维素的降解程度有关。
1.2 半纤维素
植物细胞壁中的纤维素和木质素是由聚糖混合物紧密地相互贯穿在一起,这种聚糖混合物由各种糖单元组成,各种糖单元相互连接形成具有支链的高分子聚合物,即习惯所说的半纤维素(Hemicellulose)。
半纤维素是树木和陆地植物生物合成的多糖聚合物,含量仅次于纤维素,据估计,全球的植物每年产生的半纤维素有 3.5×10^10 吨[4]。
与纤维素不同,半纤维素不是均一聚糖,而是一群复合聚糖的总称,原料不同,复合聚糖的组分不同。
组成半纤维素的结构单元主要有:D-木糖、D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、L-岩藻糖、D-葡萄糖醛酸、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸和少量的 L-鼠李糖及各种 O-甲基化的中性糖等[5]。
随着对聚合物材料的深入研究,可再生木质纤维如树木、草类、秸秆等半纤维素及其衍生物的应用将逐步增多[6]。
早期的研究主要注重将半纤维素转化为糖、化学品、燃料和热能,然而,因其结构的多样化,近年来针对细胞壁中半纤维素的分离、改性和应用等方面的研究正在逐步增多。
1.2 木质素
木质素是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3)通过醚键连接而成的芳香族的高分子化合物。
木质素作为具有三维立体结构的天然高分子聚合物,广泛地存在于较高等级的维管束植物中。
不同原料的木质素含量及组成不同,其中,针叶材原料的木质素含量最高,一般可达 30%左右,禾本科原料的木质素含量较低(一般为20%或更低),阔叶材原料介于二者之间。
木质素在木材中作为一种填充和粘结物质,在木材细胞壁中能以物理或化学的方式使纤维素之间粘结和加固,增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀能力,使木化植物直立和不易腐朽。
1.3 其他成分
木材中的其他成分主要指除纤维素、半纤维素、木质素之外的少量组分,主要是指能够被乙醇、苯、乙醚等中性溶剂或稀酸、碱溶液抽提的有机物和少量的无机物。
木材中的有机物质主要包括:(1)芳香族化合物,主要为单宁以及芪和立格南、黄酮类物质;(2)萜烯类化合物,主要来源于异戊二烯的各种萜烯;(3)酸,木材中的高级脂肪酸以相应的酯和甘油或高级醇的形式存在;(4)醇,主要以酯基化合物的形式存在,属于甾族化合物的芳香甾醇、主要以苷的形式存在。
无机物成分主要是钾、钙、钠、镁的碳酸盐以及磷酸盐硅酸盐等。
2 生物质化学转化
当前对生物质的利用主要有生物质直燃发电、生物质乙醇、生物质柴油、甲烷发酵、生物质气化以及生物质化学转化为各种化学品。
生物质经组分分离，可得到纤维素、半纤维素和木质素。
其中纤维素和半纤维素酸水解成各类单糖，再经催化脱水可转化为乙酰丙酸、乙酰丙酸酯、糠醛、5-羟甲基糠醛、γ-戊内酯等平台化合物。
木质素的降解产物为各种酚类，经加氢可制备环己醇及环己烯。
其转化网络图如图1，图2所示。
目前所用的大宗化学品均来自石油化工和煤化
工，而化石资源是不可再生资源，其储备的多少及其开采的难易直接制约着与能源相关的社会各个领域的发展快慢。
生物质作为一种清洁的可再生资源不仅在能源供应上有望取代化石燃料，作为化学品的丰富来源，有望取代当前以化石资源为基础的化学工业。
但当前生物质化学转化还存在很多问题亟待解决，如转化过程难以控制、底物浓度低、易结焦，催化剂开发难度大等。
这些因素直接限制了生物质化学转化产业化生产的进程。
Figure 1. Pathway for Biomass derived chemicals production
图1 生物质化学转化网络图
1 糠醛，
2 呋喃醇，
3 5-羟甲基糠醛，
4 乙酰丙酸，
5 乙酰丙酸酯，GVL γ-戊内酯，
6 愈创木酚。
Hemicellulose
H+
O
CH2OH
OH
OH
OH
O
H+
H+H+
H+
H+ O
OH
OH
O
O
OH
OH
O*
*
O
OH
OH
OH
OH
nH2O
-3H2O
O
degradation
products O
OCH3
OH
OH
OH
n
COOH
O
OCH3
OH
OH
OH
COOH
H+
-CH3
-CO2
H+
H+
H+
H+
H+
O
CH2OH
OH
O
OH
CH2OH
OH
OH
OH
O
CH2OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
H+
H+
-3H2O
-3H2O
-3H2O
O
HO O OH
O
O
HO O
H+
HO
+2H2O
+
humins
H+
-3H2O
Figure 2 Simplified reaction network for dilute acid hydrolysis of hemicellulose
图2 半纤维素转化网络图
人类对生物质能的利用由来已久，从最原始的直接燃烧到利用动物粪便制沼气，再到利用现代转化技术将生物质能源转化成可替代化石燃料的生物质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等可以看出人类对生物质能利用技术有了巨大的发展。
人类现代文明是建立在石油、煤及天然气等化石资源的基础上，具有明显的资源依赖性。
随着化石燃料的逐渐消耗和环境问题的日益严重，人们开始寻找能够代替化石资源的可再生能源，在此生物质能源具有明显的优势。
尤其是生产实体能源、材料、化学品等领域，生物质能具有不可替代的作用。
利用生物质资源与现代化学工业相结合，建立与现代化学工业规模、特征和发展路线相近的以生物质为原料的生物质化学工业体系是生物质能发展的主要趋势。
尽管，现在对生物质能和生物质材料的研究仍处于初级阶段，但已经受到越来越多的政府和科学家的重视。
可以展望，以生物质代替石油、煤等化石资源的化学工业将是人类可持续发展的必经之路。