乙醇是生物质发酵制备能量载体的主要目标产物之一，最常用的产生乙醇的微生物是酵母。传统的酵母发酵法采用谷物或甘蔗糖蜜作为原料，这种制备燃料乙醇的技术已趋于成熟并有较大规模应用，而对含大量纤维素的植物来说，正在开发将纤维素水解为糖后再制取乙醇的技术，对植物中数量仅次于糖的木糖来说，用转基因酵母发酵后生产乙醇的技术也在研发中。
美国和巴西都已把燃料乙醇大量用于汽车燃料中，2000年巴西用甘蔗制燃料乙醇总产量达793万t，约占该国汽油消耗量的1/3。美国除用玉米生物质发酵生产乙醇外，还资助用生物质燃料废料生产燃料乙醇的开发，Logen公司投产了世界上最大的采用纤维素废料(小麦禾杆、大麦禾杆等)生产乙醇的装置，该公司现采用谷物生产乙醇的费用约为29美分/L，采用这一新技术预计可使未来的工业生产费用减少到约23.78美分/L[7]。美国希望2030年生产850亿L乙醇，价格将下降到14美分/L[1]。我国已将生产燃料乙醇项目列入“十五规划”中，并将全面推广使用车用乙醇汽油，正式颁布“变性燃料乙醇”和“车用乙醇汽油”两项国家标准。近年来我国已开始大力推进用玉米制乙醇的工业化生产，吉林省投资29亿元建设年产60万t燃料乙醇的项目已于2001年批准动工，河南和安徽也在进行此类项目的调研。
生物质来源于CO2(光合作用)，燃烧后产生CO2，所以燃用生物质时可以认为CO2的排放是零，甚至有所减少(考虑到燃烧后草木灰中含有大量的K2CO3)。因此生物质与矿物燃料相比更为洁净。生物质能的缺点是热值及热效率低，体积大，不易运输，直接燃烧生物质的热效率仅为10%～30%，因此作为高效洁净燃料一定要经过技术加工[3]。
生物质气化是指将预处理过的生物质在气化介质中(如空气、纯氧、水蒸气或这三者的混合物中)加热至700℃以上，将生物质分解成合成气。生物质气化的主要产物为氢气、一氧化碳、甲烷以及少量的二氧化碳与氮气，混合气成分的组成因气化温度、压力、气化停滞时间以及催化剂的不同而不同，气化反应器的选择也是决定混合气组成的一个主要的因素。区别于常见的生物质气化制氢形式的有超临界水生物质催化气化制氢和等离子体热解气化制氢。
氢气作为21世纪的清洁能源，倍受各国政府和研究人员的青睐。当今制取氢气的主要方法是化石燃料制氢，但化石燃料资源有限，对环境的污染几乎不可逆转；水电解制氢的技术已成熟，但能耗较高，对电力需求旺盛的国家，电解水制氢成本相当高。目前，许多研究者对生物质制氢很感兴趣。Willams.R.H等对生物质制氢的成本做评估，在考虑制氢带来的社会、经济效益后，生物质制取氢气将是最廉价的制氢方式。生物质制氢最重要的包含生物质热化学气化制氢和生物质发酵制氢。
生物质能是随着化石能源危机及回归生态平衡而被人类重新认识的，它是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。生物质能是在煤炭、石油和天然气之后居于世界能源消费总量第4位的能源，在整个能源系统中占有主体地位。生物质资源不仅储量丰富，而且还可再生，目前世界拥有的生物质资源约18.41×10.1t[1]，如以能量换算，相当于目前石油产量的15～20倍[2]。如果这部分资源能得到充分的利用，人类相当于拥有了一个取之不竭，用之不尽的资源宝库。
微生物发酵制氢不但可以利用生物质中的化学键，而且可通过光能。氢气的产生通常是随能量代谢过程进行的。微生物在常温常压下进行酶催化反应即可制得氢气。过去的20年内，以生物质为原材料制氢所用的微生物主要为光合细菌，但由于其原料来源于有机酸，限制了这种技术的工业化大规模使用。2000年美国年产H248亿m3，已达到价值1000亿美元的市场规模。
我国每年的农林废弃物已超过10亿t，具有广阔的开发前景，生物质能占农村总能耗的近70%，占全国总能耗的近(1/4)[1]。我国沼气的使用有较长历史，在发展中国家处于领头羊。以甲醇为燃料的公交车在北京试运成功，另外数十辆公交车也在进行改装，准备加入“弃油烧酒”的行列，据预来自，2050年我国生物质能开发利用量将达到275Mt标准煤，占一次能源供应量的8%[3]。
生物质燃料除了可替代部分石油、煤炭等化石燃料外，更有变废为宝、保护自然环境和资源综合利用的功能，开发生物质能有助于减轻温室效应和维持生态良性循环，是解决能源和环境问题的有效途径之一。
目前生物质能的研究与开发已成为全世界的热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。1992年世界环境与发展大会后，欧美国家即全力发展生物质能。北欧各国全力发展木材发电，德国全力发展沼气。欧盟规划2010年可再次生产的能源比例达12%，每年可替代2000万t石油，其中成本较低的生物质能约占80%。瑞典对废木材的利用十分重视，生物质能比已达20%；法国将生物质能甲酯化后和柴油并用以替代石油；美国加快木柴发电和燃料乙醇的启用，利用农作物及其废物制造乙醇，作为汽车燃料，1999年明白准确地提出规划到2010年生物制品及生物质能的产量将为当时水平的3倍，生物质能比达10%；生物质能是丹麦主要的可再次生产的能源，2000年丹麦生物质能约占全国可再次生产的能源的85%，作为世界风力机主要的供应者，其风能只占10%；古巴盛产甘蔗，大量的甘蔗渣可用于燃烧发电，该国政府已与联合国发展组织、世界环境基金会联合进行国际合作，预计投资1亿美元兴建以甘蔗渣为原料的环保电厂，预计所生产的电能可足够古巴全国使用。
热化学转化法制乙醇主要是指在一定温度、压力和时间控制条件下将生物质转化成液态燃料乙醇。生物质气化得到中等发热值的燃料油和可燃性气体(一氧化碳、氢气、小分子烃类化合物)，把得到的气体组分进行重整，即调节气体的比例，使其最适合合成特定的物质，再通过催化合成，就可得到液体燃料乙醇(或甲醇、醚、汽油等)。
超临界水生物质催化气化制氢是一种新型高效的制氢技术，是利用超临界水可以溶解多数有机物和气体，而且密度高、粘性低、运输能力强的特性，可达到100%的生物质气化率，气体产物中氢气的体积百分含量甚至超过50%,反应不生成焦油、木炭等副产品，不会造成二次污染。
用等离子体进行生物质转化也引起了许多研究者的注意。典型的有电弧等离子体，其特点是温度极高，可达到上万度，并且这种等离子体还含有大量很多类型的带电离子、中性离子以及电子等活性物。生物质在氮的气氛下经电弧等离子体热解后，产品的主要组分就是氢气和一氧化碳。
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