这一学期我学习了能源化学、生物质化学、再加上对于基础化学体系的已知我想用自己的已学知识来谈一谈自己的一些看法。对于现今阶段化学所承担的解决能源问题的责任，我想给出自己的一条路径。

首先，我们必须看到现今半个世纪内，以碳为主的能源体系是很难以被打破的，无论是新兴能源太阳能、生物质能、氢能、化学电源等等，这些还不足以和性价比优越的化石燃料相抗衡。

那么我认为我们未来的能源计划在将来五十年的主要任务不是完成能转型而是将提高现有的各种化石燃料的利用作为核心，比如煤的清洁燃烧、煤的更高效利用等等，兼以发展各种新型能源，实现兼顾环境的由现今到未来的经济可持续发展。

生物质化学作为一个新兴领域学科对于解决能源问题有着自己独特的优势，我们知道：植物的光合作用能够利用太阳能来合成生物质，如何我们可以从中制备出可供使用的燃料，那么就实现了太阳能的间接利用。

第一代的生物质燃油是来自于可食的大豆玉米等等原料，但是显然这并不是一个长久之计，不仅仅我们难以拥有可以满足我们自身用油量的生物质燃料植物的耕地，同时这样也会使我们生活中与这些作物相关的食物的价格大幅升高。

第二代生物质燃料是利用纤维素作为原料，这样的话我们的原料的范围就可以大大被扩充，这样带来的第一大好处就是我们可以在不占用食物耕地的情况下收获到足以生产出高于现今年石油消耗量的低廉生物质原料。在自然界中纤维素是细胞壁的主要成分为植物的生长提供了框架的作用：首先多条单链纤维素并排缠绕形成长的晶体线，这些晶体线在相互有序堆叠，之间有半纤维素和木质素将有序堆叠的晶体线缠结在一起形成，所以要利用纤维素原料制备生物质燃油首先一步就是需要将其进行预处理通过加热或者加入酸碱来实现半纤维素和木质素对纤维素晶体线的解缠。一般的我们会使用加热的办法实现这一步，又可由我们所选取的温度范围不同分成三种：

①     纤维素（50℃~200℃）→糖类单体（发酵）→生物乙醇

②     纤维素（300℃~600℃）→生物质燃油，柴油

③     纤维素（700℃以上）→生物质气化气体（进一步合成）→液体燃料

在这个过程中我们还得注意：就是对于纤维素而言是由碳氢氧组成的，而我们一般的化石燃料是由碳氢燃料组成的，为了提高我们制造的燃料的能量密度，一般我们会进行脱氧。现在是采用催化剂这样可以在合成过程中产生很多的自由基再者通过自由基的碰撞我们就可以得到自己所需的目标燃料，这类催化剂现今的主要要求在于产生一些适宜纤维素单体大小的空穴使其可以在催化剂表面形成自由基。

第二代生物质燃料的研究已经临近投产试验阶段，2011年美国的第一家生物质燃油企业将正式开始运行。

这些前人已经取得的成就已经是十分鼓舞人心了，在生物质化学课堂上，通过老师的介绍和我们的讨论，教授给我们提供了一条实现能源绿色应用的更佳途径。我们知道现今阶段所有的方法进行生物质制备生物燃油都存在半纤维素和木质素，尤其是木质素难以处理的问题，所以我们应该尽可能的考虑使用可以将这三种成分在一起制备生物能源的办法而不用将其分开。我们知道现今最方便的能源就是太阳能，如果可以将这两者有机结合起来并产生很好效果，那么对于我们的能源问题的缓解必将有着重要意义，但是我们知道在一般强度下的太阳能是无法产生足够的能量的，同时如果直接将强太阳光照射到生物质表面我们很清楚，它会被氧化掉着并无什么意义，如果我们可以将氧化还原反应的氧化剂进行更换变成二氧化碳这样就可以实现生物质能的间接利用，实验也证明这一点是可以行得通的。当我们使用强光在二氧化碳环境下照射生物质原料是我们就可以得到一氧化碳作为原料，同时，这个过程是不用进行“除氧提升能量密度”的，用一个简单的反应可以表示为：

  二氧化碳+生物质（聚光照射）→一氧化碳+水

对于未来的展望我认为，无论采用何种方式利用生物质进行转化现今的难题还有很多，比如如何成功的将细胞壁中的三种组分完全的分开再利用纤维素进行生产，以及催化剂进行催化的真正机理等等，我认为可以进一步引入理论计算，除了热力学的可能性以外，还应该有量子化学的细节化的理论模拟计算等等，相信生物质燃料作为解决能源问题的一种方式会由于自身的原料简介和产品更靠近现今所使用能源产品等优势在未来更好的为人类服务。