要說薪柴作為能源使用,的確具有悠久的曆史。人類祖先很早就學會燒柴取暖熱食,可以說薪柴是老資格的綠色能源了。但多少年來,柴草和農作物秸杆直接燃燒的熱效率很低,一般隻有10%~15%,這種綠色能源被浪費的比例太大了。隨著人們對這些物質認識的深化和科學技術的發展,尤其是在化石礦物燃料能源日趨緊張的形勢下,薪柴這種生物質能源重新被人重視,提到了新能源的技術領域裏加以開發利用。
薪柴生物質一般包括秸杆、樹木等。這些綠色植物,既可作為纖維素用以轉化為液態和氣態燃料,也可直接燃燒。
稻殼、稻秸等作為農業廢餘物,也是農作物通過光合作用而生成的生物質。農業作物的秸杆重量差不多與收獲的糧食和經濟作物的重量相當。其組成元素主要為碳(40%~46%)、氧(43%~50%)、氫(5%~6%),以及微量磷、氮、硫等。
在農村基本上都是把秸杆當作燃料燒掉,不僅熱效率很低,能量浪費很大,而且嚴重影響秸杆還田,使耕地有機質大量損失。像我國農村能源消耗量有50%來源於生物質能源,而其中主要是柴草、秸杆的直接燃燒,每年總量竟有兩億多噸。為提高能源利用率,一是推廣先進的節柴灶,熱效率可提高到30%;二是推廣先進的農村沼氣技術,把秸杆作為沼氣發酵原料,既可獲得優質氣體燃料,又可使優質沼渣肥還田,一舉兩得,這是解決農村能源的重要途徑。
要獲得大量的薪柴燃料,就要依靠充足的林木資源。森林覆蓋率的高低,既是決定農業生態優劣循環的關鍵之一,又是提供生物質固體燃料能力的重要標誌。目前,森林覆蓋率美國為33.2%,前蘇聯為34.4%,日本已達68%。而我國僅為12.7%,而且分布極不均勻。我國政府提出到本世紀末力爭將我國的森林覆蓋率提高到20%。
專門用作薪柴的林種,稱為“薪炭林”。目前,國際上普遍提倡營造“能源林”,就是要選擇速生、密植、高產、高發熱量、有固氮能力的具有多種用途的樹種,以獲取高產木質燃料。這樣,就不僅可以解決一般木炭燃料問題,而且還可獲得高品位熱值的發電燃料。菲律賓的新銀合歡和桉樹的產量每畝年產已達1000公斤以上。現在又在發展“速生優質能源林”,就是為了將來可取代礦物燃料發電。瑞典采用優良樹種和現代化的造林技術,使其“能源林”的薪柴產量每畝年產高達2300公斤。我國現有薪柴林麵積很小,僅有367萬公頃,隻占全國育林麵積的3%。因此,凡在適宜造林的地區都要大力發展植樹造林,以擴大能源燃料來源。