技术与市场 节能 排 丽 面 东南大学能源与环境学院教授仲兆平和张居兵 博士等组成的课题组，研究出利用化学活化法以竹子 为原料制备直接碳燃料电池（ＤＣＦＣ）用活性炭的新技 术。该技术可充分利用国内丰富的秸秆等生物质资 直接碳燃料电池是一种将燃料碳的化学能通过 电化学氧化过程直接转化为电能的装置，属于一种高 温燃料电池，具有理论效率接近１００％、污染物排放 少、固体碳燃料来源广泛、碳燃料能量密度高、电池结 源，在废弃物资源化利用、避免生物质焚烧所造成的 构简单等优点。 环境污染方面作出有益探索。 仲兆平等组成的课题组长期以来从事生物质综 能源是人类社会赖以生存的物质基础。随着生活 合利用、大气污染控制及新能源方面的研究工作，承 水平的不断提高，人们对能源的需求也不断加大，煤 担了多项国家自然科学基金、“９７３”计划和“８６３”计划 炭、石油等传统化石能源消耗迅速，资源短缺日益严 项目。在总结前人研究的基础上，率先提出了ＤＣＦＣ燃 重。开发和利用新能源及可再生能源，是我国能源的 料的要求、制备方法，并辅以相关的实验进行验证，为 长期发展战略，也是保证我国经济稳定、可持续发展 今后的研究工作提供了理论依据并积累了实践经验。 的措施之一。 该技术可充分利用国内丰富的生物质资源，既是 生物质是一种典型的可再生能源，地球上每年通 一种废弃物的资源化利用方式，又可避免生物质焚烧 过植物光合作用固定的碳元素达２０００亿吨。据估算， 时产生的大量污染物，同时也为ＤＣＦＣ提供了充足的 中国生物质资源生产潜力可达６５０亿吨／年，折合３３亿 原料。随着能源需求的进一步增加，以及人们对环境 吨标准煤，相当于每年化石资源消耗总量的３倍以上。 质量要求的提高，该技术必将在不久的将来得到广泛 国内大部分生物质资源（农作物秸秆等）被直接焚烧， 应用。 造成资源的大量浪费，同时也造成环境的严重污染。 美国研究人员研发出了一种转化技术，该技术可 研究人员表示，新的生物质转变过程主要基于超 使用废弃的生物质取代石油来生产乙二醇、丙二醇等 临界液体的化学性质。他们将这些液体生物质在高压 昂贵的化学物质，这不仅可以大大削减石油的消耗， 下加热，直到出现液体和气体的临界状态，并让其在 还可减少工业生产中的环境污染。 此临界状态下发生化学反应。在他们的实验中，除了 爱荷华州立大学化学教授沃尔特・特拉汉沃斯基 产生大量乙二醇、丙二醇和其他分子重量比较轻的化 团队本来打算在高温高压条件下使用纤维素和其他 学物质外，还产生了烷基糖苷、左旋葡聚糖，后者可以 形式的生物质来制造糖类衍生物。结果在实验中，他 被转化为葡萄糖生产乙醇或作为他用。 们使用核磁共振波谱仪对化学反应得到的物质进行 一般来说，在将生物质转变为燃料和其他化学物 分析后发现，除了生产出预期的糖类衍生物外，还产 质时可能会需要强酸或者其他昂贵的化合物，转化的 生了很多昂贵的乙二醇和丙二醇。 过程也可能产生很多化学废料，为避免严重污染环 乙二醇和丙二醇在工业上的应用非常广泛。乙二 境，需要对这些废料进行回收。而新的转化过程不需 醇是一种重要的石油化工基础有机原料，主要用于生 要使用任何昂贵的试剂，比如酸、酶、催化剂或者氢气 产聚酯纤维、防冻剂、润滑剂、非离子表面活性剂以及 等，该过程在生物质中掺杂其他物质时也能同样进 炸药等；此外还可用于涂料、照相显影液等行业。丙二 行。研究人员表示，新的转化技术非常简单、高效而且 醇主要用作纤维素、乙酸纤维素等的溶剂；也可 环保，可以广泛应用于工业生产中。 用于制造增塑剂、熏蒸剂、合成洗涤剂等。 ７９７
