农作物秸秆是农业生产的副产品，也是我国农村的传统燃料。秸秆资源与农业主要是种植业生产关系十分密切。在较为接近商品能源产区的农村地区或富裕的农村地区，商品能源（如煤、液化石油气等）已成为其主要的炊事用能。以传统方式利用的秸秆首先成为被替代的对象，致使被弃于地头田间直接燃烧的秸秆量逐年增大，许多地区废弃秸秆量已占总秸秆量的60％以上，既危害环境，又浪费资源。因此，加快秸秆的优质化转换利用势在必行。
3.禽畜粪便
禽畜粪便也是一种重要的生物质能源。除在牧区有少量的直接燃烧外，禽畜粪便主要是作为沼气的发酵原料。中国主要的禽畜是鸡、猪和牛，根据这些禽畜品种、体重、粪便排泄量等因素，可以估算出粪便资源量。在粪便资源中，大中型养殖场的粪便是更便于集中开发、规模化利用的。
4.生活垃圾
随着城市规模的扩大和城市化进程的加速，中国城镇垃圾的产生量和堆积量逐年增加。城镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物，成分比较复杂，其构成主要受居民生活水平、能源结构、城市建设、绿化面积以及季节变化的影响。中国大城市的垃圾构成已呈现向现代化城市过渡的趋势。
生物质能的利用
目前人类对生物质能的利用，包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等。间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。只是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低，影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物，发展能源农场。
目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10~25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模最大的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。
中国作为一个人口大国，一个经济迅速发展的国家，在21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源，对建立可持续的能源系统、促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
生物质能发电
生物质成即将成为具有广泛用途的热能、电能和动力用燃料，转化技术有下面两种。
1.通过液化将生物质转化为酒精。
燃烧1千克酒精，可以放出近30000千焦的热量，比普通煤的发热量高。而且酒精是液体能源，便于使用、贮存、运输。普通汽油发电机稍加改装，就可以用纯酒精作燃料。如果用汽油和酒精的混合物来开汽车，汽车发动机甚至不需改装就可以使用。
酒精是用淀粉、糖等有机物经过微生物发酵作用生产出来的。含有淀粉和糖的生物质很多，包括甘蔗、甜菜、玉米、高粱、木薯、马铃薯以及水革、藻类等，它们都可以是生产酒精的原料。
巴西在这方面获得了巨大的成就，早在1975年，巴西就制定了“酒精计划”，逐步用酒精或酒精和汽油的混合物部分替代了石油，解决了交通用能供应的问题，20世纪末，巴西已有90%的小汽车用酒精做燃料。美国也有30%的汽油掺有酒精，酒精的掺入量约为10%左右。
2.通过发酵过程制作以甲烷为主的沼气。
我国每年作为农家燃料烧掉的柴草合标准煤2亿吨，占全国总能耗的15%。但能量的利用效率比较低。
利用人畜粪便和秸秆为主要原料发展沼气池，既解决了家用燃料问题，又保持了农田肥力，减少化肥对水的污染。20世纪末，我国就有400多万户使用小沼气池，年产沼气10多亿立方米，沼气电站装机2000多千瓦，我国目前是使用沼气池最多的国家。
目前，我国很多的大型城市污水处理厂，利用处理厂中的固体废物进行沼气发酵，产生的沼气用来发电。在英国的5000多个污水处理厂中，有三分之一是用通过发酵所产生的沼气作为动力的。法国在南部利摩日地区建造了两座垃圾发酵处理站，这些沼气已供一些工厂和煤气公司使用。利用生物质能发电已经是当今新能源发电的新趋势之一。
但是利用生物质能发电在我国目前还是小规模、小范围的利用。但是，我国早已已经引进发电容量为4000千瓦的垃圾发电站。
人类的终极能源——氢能
氢能
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的能源。多年来世界发达国家的科研和生产实践也已证明氢能是摆脱对石油依赖的最经济有效的能源，有关专家甚至认为氢能将是主宰未来世界的主要能源。
氢能中的氢作为化学元素在元素周期表中位于第一位，它是所有原子中最细小的。众所周知，氢原子与氧原子结合成水，但氢通常的单质形态是氢气，它是无色无味，极易燃烧的双原子气体。氢气是最轻的气体。
氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢能是氢的化学能。氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75％。氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其他能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采。随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新能源。氢正是这样一种在常规能源危机出现时，人们期待的新的二次能源。
氢能行业发展概况
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，是人类的战略能源发展方向。世界各国如冰岛、中国、德国、日本和美国等不同的国家之间在氢能交通工具的商业化的方面已经出现了激烈的竞争。氢能在小汽车、卡车、公共汽车、出租车、摩托车和商业船上的应用已经成为焦点。
至1928年，德国齐柏林公司利用氢的巨大浮力，制造了世界上第一艘“LZ-127齐柏林”号飞艇，首次把人们从德国运送到南美洲，实现了空中飞渡大西洋的航程。
更先进的是20世纪50年代，美国利用液氢作超音速和亚音速飞机的燃料，使B57双引擎轰炸机改装了氢发动机，实现了氢能飞机上天。
1957年苏联宇航员乘坐人造地球卫星遨游太空，紧接着1968年阿波罗号飞船实现了人类首次登上月球的创举，这一切都源于氢燃料的功劳。
面向科学的21世纪，先进的高速远程氢能飞机和宇航飞船商业运营的日子已为时不远。以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料，已经通过日本、美国、德国等许多汽车公司的试验，这一技术是可行的，目前主要是廉价氢的来源问题。
氢是一种高效燃料，每公斤氢燃烧所产生的能量约为35千瓦时，几乎等于汽油燃烧的3倍。氢气燃烧不仅热值高，而且火焰传播速度快，点火能量低（容易点着），所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20％。当然，氢的燃烧主要生成物是水，只有极少的氮氧化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染环境的有害成分。
1991年7月，第一辆以氢为燃料的动力车在美国堪萨斯州试车。结果表明，新车可将氢能的60~80%转变成驱动能，普通发动机汽车的汽油能的转化率仅为25~30%。
燃料电池是车体的关键部件，是由美国科学家经过5年时间研究发明的。电池呈圆柱形，重量为45千克，寿命为25万千米。该电池起着从普通水中提取氢和将氢转变为电能的双重作用。其结构中央是氟化塑料薄膜，薄膜处在两个电极之间，电极又夹在两个气室之间，电池的工作方式与普通电池相同。从水中提取氢的过程，是将电充入电池中，从而将水分解为氢和氧。氢贮存在与气室相连的贮气罐中，罐内充满了颗粒状的铁和钛氧化物，这样氢气不会点燃或爆炸。燃料电池可连续8个小时从普通水中提取氢。每次可处理两加仑水，提取的氢可供新车行驶500千米。
目前，因为制取氢气的成本较高，所以这种新型车难以商品化。英国煤气公司开发了一种便宜的提取氢气的方法。它的燃料氢气将在车体内由甲基环乙烷发生反应获得，所获氢气为传统的发动机提供动力。氢气在车行走过程中产生并被应用，无需贮存。英国贸工部已宣布支持一个为期5年，投资1100万英镑的项目以开发这种车。
氢能不但能够开动汽车而且还能够帮助人们发电。我们知道大型的电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往电网，由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同，电网有时是高峰，有时是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站，而氢能发电站就是这种启动快且灵活的发电站。所谓氢能发电站是利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它不需要复杂的蒸汽锅炉系统，因此结构简单，维修方便，启动迅速，要开即开，欲停即停。在电网低负荷时，还可吸收多余的电来进行电解水，生产氢气和氧气，以备高峰时发电用。这种调节作用对于电网运行是十分有利的。
氢燃料电池技术，一直被认为是利用氢能，解决未来人类能源危机的终极方案。上海一直是中国氢燃料电池研发和应用的重要基地，包括上汽、上海神力、同济大学等企业、高校，也一直在从事研发氢燃料电池和氢能车辆。随着中国经济的快速发展，汽车工业已经成为中国的支柱产业之一。2007年中国已成为世界第三大汽车生产国和第二大汽车市场。与此同时，在2010年，中国已成为全球第三个攻克氢燃料电池的国家。在能源供应日益紧张的今天，发展新能源汽车已迫在眉睫。用氢能作为汽车的燃料无疑是最佳选择。
氢能的开发
在自然界中，氢和氧可以结合成水，而要将氢从水中分离出来则需要热分解或电分解的方法。所以，现在想要使用氢能的话，首先可以使用的方法便是用煤、石油和天然气等燃烧所产生的热或所转换成的电来分解水制氢，但是这从经济角度和环保角度来说显然是划不来的。现在看来，高效率制氢的基本途径，便是利用太阳能。如果能用太阳能来制氢，那就等于把无穷无尽的、分散的太阳能转变成了高度集中的干净能源了，其意义十分重大。利用太阳能制氢有重大的现实意义，但这却是一个十分困难的研究课题，有大量的理论问题和工程技术问题要解决，然而世界各国对这一课题都十分重视，并且已经投入不少的人力、财力、物力，在很多方面也都取得了进展。我们可以相信，以太阳能制得的氢能，将成为人类普遍使用的一种优质、干净的燃料。
燃料新宠——清洁燃料
清洁燃料
清洁燃料是指燃烧时不产生对人体和环境有害的物质，或有害物质十分微量，如天然气、液化石油气、煤气、酒精、无铅汽油、核燃料等。与之相反的不清洁燃料是煤炭、石煤、含铅汽油、柴油等，燃烧量产生大量二氧化硫、铅蒸汽、碳黑等有害物质，要尽量限制使用或转化为清洁燃料后使用，如将煤炭转化为煤气后使用。
面对日益严重的环境污染，全世界都在期盼着清洁燃料能够早日普及。同时，从节能的角度，清洁燃料也是替代燃料，同样具有十分重要的战略地位。
清洁燃料概述
1.天然气与液化石油气
随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面，液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，可用于生产合成塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。此外，液化石油气还用于切割金属，用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。
中国的液化石油气产业整体来说是健康的，对进口气的依赖程度在逐步下降。中国未来若干年液化天然气和液化石油气前景看好，而液化石油气将是中国长期短缺的能源产品。由于石油资源的制约，同期国内液化石油气的产量远远不能满足这一消费需求，因此国内液化石油气的缺口日益扩大，液化石油气将有巨大的市场空间。
2.秸秆煤
秸秆煤是将充分发酵的秸秆碎末经块煤机压制成块，再经过晾晒风干，最终变为5~10厘米长、4厘米宽、3厘米厚，表面颜色乌黑的“煤块”。秸秆被压制成块状后，因为密度大幅增加，每立方米重达一吨以上，再加上里面含有特殊添加剂，就如同压缩饼干一样，看似个小，却隐藏着很大的能量。
若是将“秸秆煤”与普通木炭相比，其强度、燃烧性能都有了进一步提高，燃烧过程也更稳定、充分，燃烧时间大约提高了两倍以上。经环保部门检测，“秸秆煤”的含硫量和燃烧过程中二氧化碳的排放量极低，属于环保清洁能源。其燃烧后的灰烬仍然是“草木灰”，富含钙、镁、磷、钾等元素，可直接用到农田。
3.二甲醚
