生物燃料：未来全球能源需求的保障

　　当今，世界面临的两大难题是高燃料价格和气候变化。专家指出，现有的油气储量只能维持几十年。众所周知，交通运输业几乎完全依赖化石燃料，特别是石油燃料（例如汽油、柴油、液化石油气和天然气）。机动车辆使用的液体燃料更受到重点关注。因此，越来越多的人开始关注如何从非化石资源获取液体燃料。油价攀升、能源安全问题、气候不稳定、污染以及农业和农村地区的贫困加剧等因素的综合考虑促使各国政府制定有关这些燃料使用的强有力刺激措施，这些措施反过来又刺激了投资。事实上，全球对生物燃料的生产和在运输上的使用达到了前所未有的热度。目前，用粮食生产乙醇和用植物油生产生物柴油正面临来自粮食供应方面的挑战。本书归纳了如何采用不同工艺、技术手段从生物质获取可用液体燃料的相关信息。生物燃料似乎是化石燃料的潜在的“绿色”替代能源，可再生并且遍布全世界。由于生物质是可再生的并能保持碳中和，因此生物质可有助于可持续发展和全球环境保护。这本关于生物燃料的书主要是为能源研究人员、化学工程师、化学工程系的学生、能源专家、工程师、农业学家、粮食生产者和其他希望能有一种有效途径来探索生物能源的人员编写的。本书的每一章都是以介绍适合一般读者的基本说明开始，以适合专业读者的详细而深奥的技术性论述结束。一般读者包括想要了解如何解决当前燃料和环境危机的办法的人员。专业读者包括化学家、化学工程师、燃料工程师、农业工程师、农业专家、生物学家、燃料加工人员、政策制定者、环境专家、环境工程师、汽车工程师、大学生、研究机构等。本书还可以作为大学可再生能源和／或可持续发展课程的教材。简介部分占本书的1／7，这部分内容的重点是详细介绍全球能源、化石燃料和再生能源，即生物质、水力发电、风能、太阳能、地热和海洋能。第二章的标题是“生物质原料”，包括主要的生物质、特性和价格因素。第三章介绍了生物燃料。另外，在后面的章节里，还简单讨论了加工条件，生物可再生原料的其他应用。第四章和第五章介绍了生物可再生液体和气体生物燃料，包括主要的液体和气体生物燃料，例如生物乙醇、生物柴油、生物沼气、生物制氢气，还详细介绍了采用Fischer—Tropsch合成法生产液体和气体燃料的方法。第六章是“热化学转化过程”，包括生物可再生能源在发动机燃料和化学品方面的应用。第七章和第八章分别是“生物燃料经济”和“生物燃料政策”。

　　高雄厚，理学博士，石油炼制专家。现任中国石油石油化工研究院兰州化王研究中心主任，教授级高级工程师。他一直从事石油炼制催化剂及工艺的研发工作，在催化新材料合成、催化剂开发及制备工艺研究方面具有较深的造诣，为我国石油炼制催化科学技术的发展作出了突出的贡献。作为第1完成人获得国家科学技术进步奖二等奖2项，2007年甘肃省人民政府授予“甘肃省科技功臣”荣誉称号，2008年获得何梁何利基金技术创新奖。

第一章 简介
1.1 能源介绍
1.2 化石燃料的短缺
1.2.1 世界石油
1.2.2 世界增长最快的主要能源——天然气
1.2.3 作为燃料和化学原料的煤炭
1.3 可再生能源及生物可再生能源简介
1.3.1 非可燃再生能源
1.3.2 生物可再生能源
参考文献
第二章 生物质原料
2.1 生物质原料介绍
2.1.1 定义
2.1.2 生物质原料分类
2.2 生物质的特性
2.2.1 生物质原料和产品特性
2.2.2 生物质过程设计及开发
2.3 生物质燃料分析
2.3.1 颗粒大小和相对密度
2.3.2 灰分含量
2.3.3 水含量
2.3.4 萃取物含量
2.3.5 元素含量
2.3.6 结构组分含量
2.3.7 生物质的能量值
2.4 生物质的优化和价值再利用
2.4.1 生物质生产的燃料
2.4.2 来自生物质的化学品
2.4.3 来自生物质的炭
2.4.4 从生物质中生产黏合剂
2.4.5 木材的利用价值
参考文献
第三章 生物燃料介绍
3.1 生物燃料的经济影响
3.2 生物燃料对环境的影响
参考文献
第四章 生物可再生液体燃料
4.1 生物可再生液体燃料简介
4.1.1 汽油－醇类混合物作为发动机燃料代用品的评估
4.1.2 植物油和柴油燃料混合物作为发动机燃料替代品的评估
4.2 生物醇类
4.3 生物乙醇
4.3.1 合成乙醇生产工艺
4.3.2 来自生物质的乙醇产品
4.3.3 来自生物质水解的糖
4.3.4 通过碳水化合物的发酵生产生物乙醇
4.3.5 生物乙醇原料
4.3.6 乙醇的燃料特性
4.4 生物甲醇
4.5 植物油
4.5.1 燃料油的代用品
4.5.2 植物油资源
4.5.3 植物油作柴油燃料
4.5.4 从植物油生产出新的生物可再生燃料
4.5.5 甘油三酸酯特性
4.5.6 甘油三酸酯的经济效益
4.6 生物柴油
4.6.1 生物柴油的历史
4.6.2 生物柴油定义
4.6.3 甘油三酸酯酯转移生产生物柴油
4.6.4 甘油的回收
4.6.5 酯转移反应的反应原理
4.6.6 目前生物柴油的生产技术
4.6.7 生物柴油生产工艺
4.6.8 生物柴油生产中使用的基本设备
4.6.9 生物柴油的燃料特性
4.6.10 生物柴油的优点
4.6.11 生物柴油作为机动车燃料所表现出来的缺点
4.6.12 发动机性能测试
4.7 从生物再生资源提取的生物油
4.8 其他替代液体燃料
4.8.1 生物柴油和柴油燃料掺混用的甘油基燃料氧化物
4.8.2 P－系列燃料
4.8.3 甲醚（DME）
4.8.4 用费托法（FT）从生物质制取的液体燃料
……
第五章 生物再生气体燃料
第六章 热化学转换工艺
第七章 生物燃料经济
第八章 生物燃料政策