论文标题：Market analysis and trends for products deriving from the biochemical and thermal treatment of multi-dispersed agricultural residues

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Vasiliki P. Aravani, Shiya Wang, Wen Wang, Vagelis G. Papadakis

发表时间：15 Feb 2025

DOI：10.1007/s11705-024-2515-0

微信链接：点击此处阅读微信文章

随着全球人口增长、经济发展及地缘政治冲突加剧，能源危机与环境问题日益突出，可再生能源的开发与利用显得尤为重要。生物燃料，包括生物炭、生物油、沼气和氢气，作为来自农业残余物等生物质资源的重要能源形式，不仅有助于减少温室气体排放，还能促进农村经济发展和资源循环利用。

希腊佩特雷大学土木工程系Vagelis G. Papadakis教授和中国科学院生态环境研究中心王雯研究员等在《Frontiers of Chemical Science and Engineering》发表了题为“Market analysis and trends for products deriving from the biochemical and thermal treatment of multi-dispersed agricultural residues”（多分散态农业残余物生化及热处理衍生产品的市场分析与发展趋势）的研究论文，对这类生物燃料的全球市场进行了系统分析，评估了其经济可行性与未来前景。

本研究聚焦于通过热化学和生化处理方式从农业废弃物中提取的四种主要生物能源产品：生物炭、生物油、沼气和氢气。通过收集和分析全球多个地区的市场数据、技术报告和政策文件，综合评估了这些生物燃料的生产技术、物化特性、应用领域及市场价格，旨在为可持续农业系统和能源市场的经济可行性提供科学依据。

生物炭作为一种富含碳的固体材料，主要通过热解生物质在缺氧条件下制得，其产量和性质显著受到原料类型、热解温度和处理工艺的影响。生物炭不仅可作为土壤改良剂提高肥力、吸附重金属及有机污染物，还可用于碳封存，减缓气候变化。研究表明，全球生物炭市场价格差异显著，价格范围在每吨100至5000美元之间，预计到2030年其市场规模将以11.9%的年复合增长率增长。

生物油作为热解液产物，具有成分复杂、含氧量高、热值较低等特点，需经过提质处理才能广泛应用于燃料和化工领域。目前，全球生物液体燃料以燃料乙醇和生物柴油为主，2020年总产量达6.1亿桶。然而，原料成本高、转化率低仍是制约其经济竞争力的主要因素。

沼气主要通过有机废弃物的厌氧消化产生，成分为甲烷和二氧化碳的混合气体，可用于发电、供热或作为车用燃料。欧洲和中国是全球沼气生产的主要地区，德国、中国和美国位列前三。研究表明，沼气项目的规模正逐渐扩大，尤其在中国的政策支持下，家庭和工程沼气数量显著增长。沼气的生产成本受原料类型和消化产物的处理方式影响较大，升级后的沼气价格约为0.70–0.90 EUR·m^-3。

图1 户用沼气池数量变化趋势。

图2 沼气工程数量变化趋势。

氢气作为清洁能源载体，可通过多种方式生产，依其制备过程的碳排放被分为“灰氢”、“蓝氢”、“绿氢”等不同类型。当前，“绿氢”的生产成本正随着电解技术提升和可再生能源电价下降而逐步降低，预计到2030年成本可降至2.5 USD·kg^-1以下。美国、欧洲和中国是氢能生产和应用的主要推动者，在交通、工业和能源存储方面展现出广阔的前景。

本研究表明，在全球推进碳中和目标的背景下，生物燃料作为替代化石能源的重要选择，具有显著的环境和经济效益。尽管在生产成本、技术集成和市场推广方面仍面临挑战，但随着政策支持与技术革新，这些生物能源产品的市场渗透率将逐步提升，价格也有望进一步下降。

引用信息

Vasiliki P. Aravani, Shiya Wang, Wen Wang, Vagelis G. Papadakis Market analysis and trends for products deriving from the biochemical and thermal treatment of multi-dispersed agricultural residues. Frontiers of Chemical Science and Engineering, 2025, 19(2): 11 DOI:10.1007/s11705-024-2515-0

本文来自

Biorefinery and biomanufacturing

扫描二维码 | 查看原文

原文链接：

https://journal.hep.com.cn/fcse/EN/10.1007/s11705-024-2515-0

《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》（Frontiers）系列英文学术期刊，于2006年正式创刊，以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题，是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群，其中12种被SCI收录，其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录，具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式，保证文章以最快速度发表。

中国学术前沿期刊网

http://journal.hep.com.cn