出品：科普中国
制作：邵志江 杨政福 SNst团队
监制：中国科学院计算机网络信息中心
"能源"一词大家并不陌生，因为能源决定了未来各行业的发展能否得到动力支撑，能源的重要性已经是个众人皆知的"秘密"。为了更好的发展能源，相关行业领域迅速作出反应，故而新能源行业诞生了。
那么一定会有人想问，我们为什么不接着使用常规能源，而非要去开发新能源？
我们都多多少少听说过，对化石能源的争夺引发了不少战争。例如，中东地区一直以来战火不断，多个国家参与其中。美国更是对伊朗、伊拉克、叙利亚都先后发起过战争。石油也被成为"黑金"，给这些国家的人民带来不可估量的财富，同时也带来了无穷的战火和杀戮。
（图片来源：http://m.sohu.c++om/n/478011662/）
近年来环境友好型社会被提出，我国希望寻找和制造出能够替代化石能源等一次性能源的新型高效清洁能源。因此，国家十分重视节能减排以及新能源开发等方面的工作。
那么，到底什么是新能源呢？
新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式或刚开始开发利用、正在积极、有待的。新能源包含的方面很多，例如沼气、燃料乙醇、生物质催化、热裂解等，这些听上去似乎不知所云的名词其实很好理解，无非就是想方设法把生物质变成石油，把乙醇变成石油，把任何可行的东西都变成石油，这里的石油可以理解成化石能源。
下面我就来介绍一下近两年比较火，或者说比较受到国家重视的新能源。
生物质能：沼气池
生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量。这些植物以生物质作为媒介储存太阳能，属于再生能源。近年来在生物质能方面，我国的沼气应用已成规模化。越来越多的大中型沼气池建立起来，还有很多农户家里建立了沼气池。
某大型沼气工程储气装置（图片来源：作者拍摄）
沼气池的运行原理是将秸秆、树叶等生物质原材料投入预反应池，经过反应罐进行厌氧发酵产生沼气，储存于气柜内，通过转换车间后将沼气的化学能转换成热能和电能。
沼气应用流程图（图源：搜狗百科）
虽然，沼气发展至今暴露出来的缺点有很多，例如，沼气池效率低，而且有很多弊端，受季节影响，应用起来太麻烦，很多废弃沼气池等等。但是，在行业刚刚起步的过程中，势必会出现一些问题。同时，通过生物质能源已经衍生出很多其它的相关性研究领域和学科，发展前景还是十分可观的。
燃料乙醇
说完了沼气，咱们来谈谈燃料乙醇。
燃料乙醇一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇，通过玉米、木薯、海藻等原材料生物发酵等途径获得。不得不说，燃料乙醇很贵！国产燃料乙醇5400~5800元/吨，最新成品油价格也才190元/吨，而无烟煤也不过860元/吨。燃料乙醇到底哪里这么突出，可以要价这么高？
在提炼的过程中，秸秆提炼出乙醇燃料转化率大概为20%，堪比燃料界的玫瑰精油！
（图片来源：中国能源网）
燃料乙醇生产技术主要有第一代和第二代两种。第一代燃料乙醇技术是以糖质和淀粉质作物为原料生产乙醇。其工艺流程一般分为五个阶段，即液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水。第二代燃料乙醇技术是以木质纤维素质为原料生产乙醇。
与第一代技术相比，第二代燃料乙醇技术首先要进行预处理，即脱去木质素，增加原料的疏松性以增加各种酶与纤维素的接触，提高酶效率。待原料分解为可发酵糖类后，再进入发酵、蒸馏和脱水。
燃料乙醇加工过程图（图片来源：搜狗百科）
提炼难，产率极低，最大的好处就是无污染，是种清洁的替代能源。但是想要让百姓实际应用，这价格可能还得再降一降才行。
生物质催化裂解
再说说什么是生物质催化裂解。这个听上去和化工行业相关的词汇到底是做什么的呢？
其实催化、裂解是化学反应，但是不同于化工行业的炼油，新能源是用这样的方法把生物质中某些物质提取出来或者破坏掉，从而实现生物质油品生产。
生物质裂解制油系统工艺流程图（图片来源：搜狗百科）
我们所讲的催化裂解其实和高中所讲的化学方程式是一样的道理，不过是将其应用的领域不同。
我们将秸秆等生物质原料在高温蒸汽作用下进入反应器，而后焦炭通过焦炭收集器收集起来，通过400度的高温气体进行过滤，冷凝器冷凝后气体经过热量转换器降温后排放，而初液体产物则流出储存好以备进行后续加工制成产品。
生物油（图源：拍信）
总的来说，新能源产品的应用性已经被相关专业人士所认同，其中存在的问题正在不断地发现并且逐步解决。至于价格方面，新能源在未来终将会替代化石能源成为能源界的老大，同时随着一次性能源的枯竭，我们的汽油、煤气费会呈现上升趋势。期待未来有更加方便的新型能源来到我们的实际生活中！
（图片来源：百度图片）
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