本書前言

在傳統化石能源日趨短缺及其利用帶來嚴重環境污染問題的背景下，生物質能作為人類能源利用史上最為悠久的資源越來越受到人們的重視，其作為理想的替代能源，被譽為繼煤炭、石油、天然氣之后的“第四大”能源；它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種低污染、分布廣泛、總量豐富、應用廣泛的可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。

生物質能源可以以固體成型燃料、熱解生產氣液固燃料、氣化制備合成氣、氣化發電、發酵制備燃料乙醇和沼氣等形式存在，應用于國民經濟的各個領域。國際自然基金會2011年2月發布的《能源報告》認為，到2050 年，將有60%的工業燃料和工業供熱將來源于生物質能源。目前，對生物質能的利用手段主要包括燃燒、熱解、氣化、發酵等方式，并根據生物質種類的不同，對于其利用手段也不盡相同，所涉及的學科背景也不同，囊括了燃燒學、熱化學、工程熱物理、生物化學、物理化學等眾多學科，呈現了多學科交叉特點。因此，筆者在考慮到其應用廣泛和多學科交叉等特點的同時，兼顧新能源專業本科學生各專業發展方向，編寫了這本以通識性、基礎性為特色的專業必修課教材——《生物質能轉化原理與技術》。

本教材是全國新能源科學與工程專業的統編規劃教材，其編寫、出版向整個學科的各專業方向學生系統介紹了生物質能源利用的整體概況。本教材在對生物質能源利用方式的相關理論與目前生物質能產業化方面的發展方向概述性地闡述的基礎上，還重點介紹了生物質成型燃料、熱化學轉化、生化轉化及化學轉化等方式的主要原理、技術、工藝及裝備；并結合工程案例介紹其主要應用，使學生對實際應用中對各種轉化方式有更加直觀的感受。此外，本教材還對一些新興的利用概念原理及技術，如生物質熱解多聯產的新概念及新興技術、微生物燃料電池等進行了簡要的介紹；并重點對生物質能利用的工程項目、存在問題以及發展趨勢進行了介紹與探討。本教材共分6章，分別為緒論、生物質壓縮成型、生物質熱化學轉化、生物質生化轉化、生物質化學轉化及生物質其他轉化技術。

本教材由華中科技大學陳漢平統籌規劃，并由陳漢平和華北電力大學楊世關任主編，華中科技大學楊海平、東北農業大學王忠江、江蘇大學王謙和廈門大學林鹿任副主編。本教材的編者也全部是來自于國內高校從事生物質能的一線科研教學人員，有著多年的理論知識積累和豐富的實踐經驗。本書第1章緒論由華中科技大學楊海平、陳漢平撰寫；第2章生物質壓縮成型由華北電力大學楊世關、李繼紅和華中科技大學楊晴撰寫；第3章生物質熱化學轉化由華中科技大學陳漢平、楊海平、王賢華、邵敬愛、陳應泉和華北電力大學陸強撰寫；第4章生物質生化轉化由東北農業大學王忠江、華中科技大學邵敬愛、華北電力大學趙莉撰寫；第5章生物質化學轉化由江蘇大學王謙、王爽，華中科技大學王賢華，廈門大學劉健撰寫；第6章生物質其他轉化技術由廈門大學林鹿、曾憲海，華中科技大學張世紅和張雄撰寫。全書由陳漢平、邵敬愛統稿，華中科技大學能源與動力工程學院研究生符世龍、夏明巍、車慶豐、成偉、王金澤、周曉鳴等協助文字、圖表處理等工作。

筆者努力使本書能夠作為生物質能利用的入門書籍，為相關專業學生及關心生物質能轉化發展的人們提供一個粗略的圖景來初窺生物質能利用現狀的門徑，但本領域的發展如火如荼，對整個領域發展進行勾畫非一本書所能完成，書中難免存在疏漏或不當之處，敬請讀者批評指正，以便在后續版本中繼續加以改進和完善。

作者

2018年3月