浅谈生物质材料的发展趋势

程运平 王 安 陈美成

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

浅谈生物质材料的发展趋势

程运平 王 安 陈美成

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

21世纪以来，在世界范围内人类面对着严峻的能源问题与环境保护问题，生物质材料的开发与利用逐渐受到重视。生物质材料是以农作物秸秆、竹材和植物茎秆等农林废弃物为原料，经过物理、化学、生物等高技术手段加工制造的新材料。生物质材料具有性能优异、自然降解、节能环保等特点，是现代社会发展的绿色新材料[1]。

生物质；绿色材料；可再生资源；节能环保

我国能源资源紧缺已经是事实，因此绿色能源是未来能源发展的趋势。对于缓解传统能源带来的环境污染和资源压力，生物质能源有着十分重要的作用。生物质能源又称“绿色能源”，指利用木材边角料、青草、农作物、稻壳等农林废弃物再生能源为原料[2]。开发“绿色能源”已成为当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。而中国是农业大国，有丰富的农作物、稻壳等物质资源，在生物质能的开发与使用上具有一定的优势条件。

1 生物质材料的发展背景

1.1 国内能源资源危机

我国资源总量丰富,在世界上是资源大国，但是由于我国人口众多，人均资源水平低于世界平均水平，因此，我国在世界上又是一个资源小国。我国是一个能源生产大国和消费大国，随着我国工业化的迅速发展，消耗了大量的能源资源。如今，我国面临着严重的能源资源危机,一些资源需要从国外进口。

由于我国的能源利用技术落后，利用率低。在经济高速增长的条件下，我国的能源消耗速度比其他国家更快，能源枯竭的威胁可能来得更早、更严重。因此，日益增长的对外能源需求造成的能源压力迫使我们不得不寻找解决能源危机的突围之路目前我国对能源的需求正处于高速增长时期，如不采取有力措施，我国的能源资源形势将会走向全面严峻。为应对日益逼近的能源危机和资源约束，一些可再生资源，如木材边角料、青草、农作物、稻壳等，经过物理、化学、生物等过程形成的绿色能源也应运而生。

1.2 国内环境保护要求

随着社会科技发展和人民生活水平的提高，中国各种环境污染问题都处于相当严重的局面。首先，人类在生产和生活中消耗了大量的不可分解材料，如塑料袋、包装盒、餐盒等一次性用具，产生大量的废弃物；其次，随着中国工业化的快速发展，各种高能耗高污染行业迅速扩张，向空气排放大量污染气体。因此，消耗能源和材料过程中产生的一些有毒气体或有机物释放物质，不仅危害着人体的健康，还造成我国严重的环境污染、生态破坏等环境问题。

环境污染与环境负担的问题正越来越受到我国政府和民众的关注。我国在治理环境方面投入大量资金，逐渐完善相关的环境保护法律法规，在城市地区采取了种种环境保护和污染治理的行动，使许多城市地区的大气和其他污染问题得到了一定程度的控制，环境指标有所改善。但是大量高污染行业在非城市地带的发展，使环境污染问题向农村地区发展。因此，减少污染、保护环境已经成为国民经济发展面临的紧迫任务，开发有利于保护环境的绿色新材料也成为了科学领域发展的优先选择。

2 生物质材料的基本特征及应用价值

2.1 生物质材料的基本特征

生物质作为绿色能源，是以农作物秸秆、竹材和植物茎秆等农林废弃物可再生资源为原料，经过物理、化学、生物等过程生产形成的绿色材料。它的使用范围正不断扩大，不仅可以用来发电、供暖，也可以作为建筑用材等。生物质材料的几个主要特征可以概括为:1）利用效率高，其原材料实现了资源的综合利用和有效利用；2）适用范围广，可根据使用要求生产出不同性能和形状的制品；3）节能环保,发电、建筑用材及产成品均安全环保；4）经济效益好，实现了低价值材料向高附加值产品的转变；5）可再生，其报废产品和回收废料均可100%再利用[3]。

2.2 生物质材料的应用价值

生物质材料是利用可再生植物材料为原料，这些原料可以在大自然中自然降解成无害有机物质被土壤吸收利用。生物质材料生产及成为废品后的剩余物也不会造成二次污染，其利用后的废物在回收后可无害化处理，在一定的温度和湿度条件下可降解。典型的生物质材料主要是以木屑、竹子、麦秸、花生壳、棉杆等初级生物质材料为主原料，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、形态结构多样的基础性材料[4]。这些材料不仅绿色无公害、没有毒害气体释放，还能保护我们的森林资源。

生物质绿色材料利用的综合价值较高,例如，利用生物质材料进行发电，可以节约我国的煤炭资源；生物质材料作为绿色清洁能源，可以减轻对大气环境的污染；在建筑物中按照一定比例加入绿色建筑材料，可使房屋冬暖夏凉，提高房屋居住的舒适度。生物质材料不仅对人与环境有益，而且对资源造成的压力很小。

3 结语

生物质材料作为绿色清洁能源有着非常优秀的使用价值，符合我国环保政策和未来绿色材料的发展趋势。随着人们对生态环境保护与资源可持续利用的日益重视，发展绿色节能材料不仅可以有效降低对资源和环境的压力，还可以改善人民的居住品质，为人们提供更优质舒适的环境[5]。虽然生物质材料的发展还存在一定的制约因素，但是，随着绿色观念加深和不断创新，未来生物质材料的发展将会更进一步，满足社会发展的需要并逐渐得到推广和应用。

[1]李睿璇,应俊华,沈杨,等.木基镁质复合材料的制备及力学性能研究[J].木材加工机械,2017(3):15-16.

[2]蔡绍祥,孙友富,钱志扬,等.生物质复合材料应用于建筑装饰的研究[J].木材加工机械,2016:27(3):52-56.

[3]周义德,王方,岳峰.我国生物质资源化利用新技术及其进展[J].节能,2004(10):8-11.

[4]段新芳,叶克林,张宜生.我国林业生物质材料产业现状与发展趋势[J].木材工业,2011,25(4):22-25.

[5]周定国.我国秸秆人造板产业的腾飞与超越[J].林产工业,2016,43(1):3-8.