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從廢棄物到能源的奇蹟：你知道生物質如何變身為液體燃料？
隨著全球能源需求的持續增長，再生能源的重要性逐漸浮現。在眾多再生能源中，生物質能源憑藉其特殊的轉化潛力，正成為未來可持續發展的重要生力軍。生物質是指來自植物和動物廢物的有機材料，這些有機材料在其生命週期內所獲得的能量，能夠透過不同的技術進行轉化，變身為液體燃料，進而為交通運輸、供暖及其他用途提供支持。
生物能被定義為「來自任何形式的生物質或其代謝產物的能量」。
生物質的來源
目前，木材及木材廢料仍是生物質能源的主要來源。生物質可以直接作為燃料使用，或經過加工形成顆粒燃料或其他燃料形式。除了樹木以外，其他植物如玉米、爐甘石和竹子等，也可以用作燃料。此外，主要的廢棄物來源包括木材廢料、農業廢物、城市固體廢物和製造業廢料。
生物質的轉化技術
生物質的處理和轉化方式可分為三種類型：熱轉化、化學轉化和生化轉化。
熱轉化
熱轉化過程使用熱量作為主要機制，將生物質升級為更高級的燃料。此過程中主要包括熱解、氣化等方法，這些過程的化學反應進行程度受到氧氣供應與轉化溫度的控制。
化學轉化
化學轉化方法通常基於一些既有的煤基過程，例如Fischer-Tropsch合成。此外，生物質也能轉化為多種商品化學品，與煤類類似。
生化轉化
許多生化過程是自然界中發展出來的，目的是分解生物質的分子，這主要是通過微生物的作用來完成的，包括厭氧消化、發酵和堆肥化等。
生物質的應用
供熱
生物質可以用於生產熱能，這一應用在許多國家已經得到廣泛使用。它不僅能直接替代化石能源，還能夠實現能源的可持續性。
交通燃料
根據生物質的來源，生物燃料分為兩大類：第一代和第二代。第一代生物燃料使用食品作物，如甘蔗和玉米，這些作物上的糖分可經發酵轉化為生物乙醇。第二代生物燃料則不使用食品作物，而是依靠非食品來源，如多年生能源作物和農業廢料進行生產。
第二代生物燃料利用非食用基生物質來源，是其特點之一。
生物質能的未來
截至2020年，生物質能的全世界產量達到了58 EJ，雖然這一數字相比於其他能源（如石油、煤炭等）仍然較低，但其增長潛力無疑是巨大的。展望未來，需注意的是如何在不損害生態環境的同時進行生物質的生產和利用，以減少對天然林的依賴和廢料不當處置造成的影響。
環境影響及碳捕集
生物質能在減緩氣候變化的過程中發揮了關鍵作用。然而，氣候和可持續性方面的挑戰仍需克服。生物質的生產過程和儲存運輸可能會導致温室氣體的排放，因此需要注意其全生命周期的碳排放。
結論
生物質能源的潛力與挑戰並存，合理的發展模式將能引導其成為未來能源的主力軍，進而助力全球的可持續發展。我們能否利用生物質這一資源，將廢棄物轉化為可再生的能源？
