人工自然过程论视域下生物能源发展研究

发布时间：2020-04-27 06:31

【摘要】：生物能源又称生物质能,是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源,对于破解能源危机、缓解生态环境恶化具有重要的意义。所谓的能源危机是指由于能源短缺、导致能源供应紧张,能源价格不断上涨而形成的危机。根据能量守恒定律,能源既不会产生也不会消失,能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。能量转换过程中,每一种转换都伴随着热量的散失,而这种散失往往都是不可逆的。以往的科技只注重前半部分转化,而没有考虑后一部分的转化,这是造成能源危机的实质。破解能源危机主要是寻求地球表面的碳平衡,而地球表面生态系统中最重要的碳汇来源于生物、特别是植物,因此生物能源是破解能源危机的重要路径。依据来源的不同,可转化为生物能源的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。生物质转化为能源的主要路径是生物质热解和生物质裂解液化。生物能源的开发和利用是以其对人的价值为前提的,是天然自然向人工自然、再到社会自然转化的过程,统称人工自然的过程。生物质作为一种自然资源,是自然界演化的结果,是演化的一次质的飞跃,是以生物和能源的双重属性存在着。天然自然向人工自然转化是生成“人工物”的过程,是人们对生物合规律认识科学的结果,并通过技术和工程对自然物进行合规律性及合目的性改造的过程；“社会物”是获得社会目的性的“人工物”,是人工自然向社会自然转化的结果,其实质上是产业化过程。生物能源技术是实现生物质转化为人类可以利用的生物能源的必要手段。生物能源具有自然性和目的性的双重属性,在人类应用生物能源的过程中,二者却存在着多组分与能量密度、使用与运输等直接和间接的矛盾,其化解的关键在于生物能源技术。生物能源技术的实质是通过选择合适的技术路径,把存储在生物质中的能源有效地释放出来,从而有效地解决能源危机。生物能源技术主要是通过化学、生物学、理学等手段改变生物质的形态及构成,用热解液化解决原料多组分与能量密度低矛盾,用气化技术生物能源解决不便于使用问题,用固化成型解决生物质不易储运问题,但由于生物质自身成分、结构的复杂性,迄今还难以全面实现生物质的高效转化,一些关键技术仍不够成熟,需要进一步研究,尤其是生物转化和热化学转化结合的综合技术亟待突破。生物能源产业化是作为“社会物”的生物能源实现目的性和社会性统一的过程。产业是通过大规模制造人工物,实现人工物向社会物的转化,从而满足人类需要的社会实践活动。从哲学视角来看,产业实质是赋予人工物以社会属性,使社会物具有规模性、盈利性、地域性等社会物的属性的过程,也是一个创造社会自然的过程。产业化是实践科学、技术、工程和产业之间存在相互转化的过程,其实质是产业形成社会普遍承认的规模程度,即产业的“社会化”。生物能源需要借助于产业的规模化、标准化、盈利性和产业结构调整等功能,选择合适的生物能源产业发展模式,实现从天然自然向人工自然的转化。目前我国生物能源产业尚处于起步阶段,规模较小、盈利能力差以及标准化缺失等问题一直困扰着生物能源的产业化发展。解决这些问题,不仅需要从人工自然过程论的视角来审视生物能源产业,科学供给法律和制度层面的产业政策,同时必须客观理性地认清欧美国家在发展低碳经济领域在政策误导,充分运用生物能源产业政策,大力发展生物能源产业,构建生物能源的“社会自然”系统,在日益激烈的国际竞争中,从国家安全的战略高度出发,打好维护国家经济利益的政策博弈战。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：F426.72

【参考文献】