生物能源，是指透過生物的活動，將生物質、水或其他無機物轉化為沼氣、氫氣等可燃氣體、乙醇、油脂類可燃液體為載體的可再生能源。其不同於礦物能源，又區別於其他的新型能源，同時兼具兩者的特點和優勢，是目前一種應用前景良好的可再生能源。它的開發與利用，不僅能解決能源危機問題，還能減少環境汙染，改善日漸惡化的生活環境。這些優勢主要是透過以下幾個方面體現的。
第一，用於開發成為生源能源的植物，在生長過程中可以吸收大量的二氧化碳，進而降低大氣環境中的二氧化碳濃度，有助於降低大氣環境汙染；第二，生物燃料能夠充分的燃燒，在環境中可以很好的分解，降低空氣中的粉塵含量，對控制霧霾等空氣狀況有著良好的作用；第三，能源植物的種植，對農田、水土保持、生態系統、野生動物及水質保護等都有著積極作用，有助於解決環境與生態問題。由此可見，生物能源的優點是較多的，不僅能緩解能源危機，更能保護我們所生活的環境不受汙染，構建一個健康、和諧的生活家園，保護人類身體健康。所以，生物能源的開發與利用必將成為可持續發展的新興產業，有著廣闊的發展前景。
二、生物能源發展現狀與發展前景
現階段，生物能源主要有生物柴油、燃料乙醇、生物制氫、沼氣等幾種形式，下面從它們的發展現狀入手，探討生物能源的發展前景。
第一，生物柴油。當前，生物柴油的主要原料為植物油，世界各國採用的植物油也各不相同。比如，美國以轉基因大豆油為原料，加拿大以雙低菜籽油為原料，巴西以蓖麻油為原料、馬來西亞以棕櫚油為原料。關於生物柴油的製法，目前有四種常用的技術方法，即微乳液法、高溫裂解法、酯交換法、直接混合法。此外，我國清華大學的相關專家學者提出了工程微藻法，這一技術方法還沒有成熟並推廣使用，但是已經取得了階段性研究成果。生物柴油在成品油市場上已經有了廣泛應用，歐洲地區應用的較多，但是實際開發生產中一直存在低收入、高投入問題，這是阻礙生物柴油發展的主要問題。
第二，燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生產規模最大、應用範圍最廣的一種生物能源。其生產中所採用的原料主要有四大類：纖維素原料（農作物秸稈、柴草、伐木剩餘物等）、糖質原料（甘蔗、甜菜等）、澱粉質原料（玉米、大米、甘薯等）及其他原料（亞硫酸鹽紙漿廢液等）。就目前而言，生物制合成燃料乙醇的方法主要有兩大類，分別是生物法、化學法等，每一種方法的工藝流程既有相似又有不同。最常用的是生物法中的發酵法，特別是糖類作物發酵乙醇的方法最為成熟。在實際情況中，燃料乙醇生產一直面臨著原料不足、成本高等問題，所以從長遠角度看，利用纖維植物轉化成燃料乙醇的技術方法是一種很理想的方法，不僅成本低，又能解決原料不足問題。
第三，生物制氫。生物制氫的應用，既為生活提供了所需要的氫氣，又開闢了一種廢物回收利用的新途徑，是一種綠色的生物能源生產工藝。生物制氫的原料是相當廣泛的，有牛糞、澱粉廢水、豆製品廢水、玉米秸稈、酒糟、纖維素、汙水等。製法具體有光合生物產氫、發酵細菌產氫、光合生物與發酵細菌的混合產氫等。鑑於生物制氫的主要原料很多，應用起來較方便，是未來能源製備技術的主要趨勢之一。但是，生物制氫依然有許多技術問題有待創新與突破，如光合生物產氫方面，唯有實現創新才能促進這一種生物能源的開發與利用。
第四，沼氣。沼氣是一種抗爆性、燃燒值很高的綠色能源，其原材有禽獸糞便、食品加工廢物、作物秸稈、酒精廢料等。作為一種綠色、清潔的生物能源，沼氣不僅在發達國家應用廣泛，在發展中國家也有著廣泛運用，而我國沼氣主要運用於農村地區，如供暖、做飯等，工業領域應用現狀不如農村地區，且缺乏系統化的發展。
以上是最常見的四種生物能源形式，在發達國家的開發與利用比較廣泛，但在發展過程中均遇到了不同問題。比如，生物柴油的低收入、高產出問題，生物制氫的技術創新問題，這是生物能源發展的主要障礙。我國作為發展中的國家，生物能源研究起步較晚，但是發展速度加快，生物能源發展有著極好的前景。我國應基於資源優勢，借鑑發達國家經驗，並堅持自主研發，推動國內生物能源發展。
三、結語
綜上所述，生物能源的開發與利用有效緩解了能源危機和環境汙染問題，是科學技術的一次進步，更是人類文明程序中的一場重要變革，是人類智慧與崇明才智的展現。隨著我國經濟社會的快速發展，能源需求量越來越大，環境問題也越來越嚴重，為解決能源問題和保護環境，必須積極開發與利用生物能源。一方面，加大生物能源研發力度，另一方面增加資金投入，同時對生物能源的產業化發展進行統籌規劃，建立一條科學的產業化發展道路，實現可持續發展。
生物能源，是指透過生物的活動，將生物質、水或其他無機物轉化為沼氣、氫氣等可燃氣體、乙醇、油脂類可燃液體為載體的可再生能源。其不同於礦物能源，又區別於其他的新型能源，同時兼具兩者的特點和優勢，是目前一種應用前景良好的可再生能源。它的開發與利用，不僅能解決能源危機問題，還能減少環境汙染，改善日漸惡化的生活環境。這些優勢主要是透過以下幾個方面體現的。
第一，用於開發成為生源能源的植物，在生長過程中可以吸收大量的二氧化碳，進而降低大氣環境中的二氧化碳濃度，有助於降低大氣環境汙染；第二，生物燃料能夠充分的燃燒，在環境中可以很好的分解，降低空氣中的粉塵含量，對控制霧霾等空氣狀況有著良好的作用；第三，能源植物的種植，對農田、水土保持、生態系統、野生動物及水質保護等都有著積極作用，有助於解決環境與生態問題。由此可見，生物能源的優點是較多的，不僅能緩解能源危機，更能保護我們所生活的環境不受汙染，構建一個健康、和諧的生活家園，保護人類身體健康。所以，生物能源的開發與利用必將成為可持續發展的新興產業，有著廣闊的發展前景。
二、生物能源發展現狀與發展前景
現階段，生物能源主要有生物柴油、燃料乙醇、生物制氫、沼氣等幾種形式，下面從它們的發展現狀入手，探討生物能源的發展前景。
第一，生物柴油。當前，生物柴油的主要原料為植物油，世界各國採用的植物油也各不相同。比如，美國以轉基因大豆油為原料，加拿大以雙低菜籽油為原料，巴西以蓖麻油為原料、馬來西亞以棕櫚油為原料。關於生物柴油的製法，目前有四種常用的技術方法，即微乳液法、高溫裂解法、酯交換法、直接混合法。此外，我國清華大學的相關專家學者提出了工程微藻法，這一技術方法還沒有成熟並推廣使用，但是已經取得了階段性研究成果。生物柴油在成品油市場上已經有了廣泛應用，歐洲地區應用的較多，但是實際開發生產中一直存在低收入、高投入問題，這是阻礙生物柴油發展的主要問題。
第二，燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生產規模最大、應用範圍最廣的一種生物能源。其生產中所採用的原料主要有四大類：纖維素原料（農作物秸稈、柴草、伐木剩餘物等）、糖質原料（甘蔗、甜菜等）、澱粉質原料（玉米、大米、甘薯等）及其他原料（亞硫酸鹽紙漿廢液等）。就目前而言，生物制合成燃料乙醇的方法主要有兩大類，分別是生物法、化學法等，每一種方法的工藝流程既有相似又有不同。最常用的是生物法中的發酵法，特別是糖類作物發酵乙醇的方法最為成熟。在實際情況中，燃料乙醇生產一直面臨著原料不足、成本高等問題，所以從長遠角度看，利用纖維植物轉化成燃料乙醇的技術方法是一種很理想的方法，不僅成本低，又能解決原料不足問題。
第三，生物制氫。生物制氫的應用，既為生活提供了所需要的氫氣，又開闢了一種廢物回收利用的新途徑，是一種綠色的生物能源生產工藝。生物制氫的原料是相當廣泛的，有牛糞、澱粉廢水、豆製品廢水、玉米秸稈、酒糟、纖維素、汙水等。製法具體有光合生物產氫、發酵細菌產氫、光合生物與發酵細菌的混合產氫等。鑑於生物制氫的主要原料很多，應用起來較方便，是未來能源製備技術的主要趨勢之一。但是，生物制氫依然有許多技術問題有待創新與突破，如光合生物產氫方面，唯有實現創新才能促進這一種生物能源的開發與利用。
第四，沼氣。沼氣是一種抗爆性、燃燒值很高的綠色能源，其原材有禽獸糞便、食品加工廢物、作物秸稈、酒精廢料等。作為一種綠色、清潔的生物能源，沼氣不僅在發達國家應用廣泛，在發展中國家也有著廣泛運用，而我國沼氣主要運用於農村地區，如供暖、做飯等，工業領域應用現狀不如農村地區，且缺乏系統化的發展。
以上是最常見的四種生物能源形式，在發達國家的開發與利用比較廣泛，但在發展過程中均遇到了不同問題。比如，生物柴油的低收入、高產出問題，生物制氫的技術創新問題，這是生物能源發展的主要障礙。我國作為發展中的國家，生物能源研究起步較晚，但是發展速度加快，生物能源發展有著極好的前景。我國應基於資源優勢，借鑑發達國家經驗，並堅持自主研發，推動國內生物能源發展。
三、結語
綜上所述，生物能源的開發與利用有效緩解了能源危機和環境汙染問題，是科學技術的一次進步，更是人類文明程序中的一場重要變革，是人類智慧與崇明才智的展現。隨著我國經濟社會的快速發展，能源需求量越來越大，環境問題也越來越嚴重，為解決能源問題和保護環境，必須積極開發與利用生物能源。一方面，加大生物能源研發力度，另一方面增加資金投入，同時對生物能源的產業化發展進行統籌規劃，建立一條科學的產業化發展道路，實現可持續發展。