對生物質(zhì)燃料乙醇的兩種不同看法

2015年4月廣西糖業(yè)第2期(總第81期)GUANGXI SUGAR INDUSTRYNO. 2, Apr. 201文章編號:2095-820X(2015)02-02對生物質(zhì)燃料乙醇的兩種不同看法保國裕(廣州甘蔗糖業(yè)研究所,廣東廣州510315)關(guān)鍵詞:生物質(zhì)燃料;意見(jiàn)中圖分類(lèi)號:TS249.2文獻標識碼:A以生物燃料代替部分汽油,從理論到實(shí)踐,至噸,為當時(shí)世界最大的生物燃料生產(chǎn)企業(yè)。以后中今約半個(gè)世紀。氣候條件適合的地區,第一代燃料糧公司又在廣西建用木薯為原料,第一期為年產(chǎn)20乙醇已有成功的經(jīng)驗,如巴西的甘蔗乙醇但也有萬(wàn)噸乙醇生產(chǎn)線(xiàn)。通過(guò)若干時(shí)間的各生產(chǎn)國除巴不少地區引發(fā)了“糧食(谷物糖等)對抗燃料的意西的國情例外,多數地區出現生產(chǎn)成本高于汽油見(jiàn)。從而主攻方向轉為第二代纖維質(zhì)乙醇。通過(guò)本價(jià),需政府補貼,致使支持發(fā)展力度遞減,另主要原世紀的科研實(shí)踐難題不少;話(huà)題可能是“植物與燃因還是與人、畜爭糧,與糧爭地,出現“糧食安全問(wèn)料的對抗”,下面簡(jiǎn)述。題。我國農業(yè)部也發(fā)出緊急通知限制用糧食為原1第一代生物燃料(糧一發(fā)酵一乙醇)料,并在20020年規劃改變策略為利用非糧農作物和廢棄物為原料,生產(chǎn)燃料乙醇。的發(fā)展世界第一個(gè)用甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇計劃,2第二代生物燃料(粗纖維一糖化于75年在巴西建立。隨后美國也在1978年開(kāi)始以發(fā)酵一乙醇玉米為原料的研發(fā)項目。最初是鑒于石油為不可再鑒于糧食對抗燃料,第二代把農業(yè)廢棄物如桔生能源,一度出現石油危機,而生物燃料則是取之稈、玉米芯、蔗渣、稻殼等為原料作主攻方向。第二不盡;另一種擔心是汽油污染大氣,尤其《京都協(xié)議代生物燃料比第一代難度大,主要是木質(zhì)纖維素要書(shū)》出現,限制溫室氣體,更加大對生物燃料的重經(jīng)酸水解或復雜的預處理再行酶的降解為糖,再用視,使有些國家開(kāi)始制定燃料乙醇計劃和制定新的酵母發(fā)酵轉化為乙醇或多元醇。而酸水解需酸堿等鼓勵政策。尤以本世紀初發(fā)展較快,美國以玉米為化學(xué)劑特別是熱化學(xué)高溫高壓催化等,耗能較多;原料,政府補貼發(fā)展最快。至2006年,已建10多間玉酶降解則需要用復雜的化學(xué)與物理方法分離木質(zhì)米乙醇工廠(chǎng),消耗了美國玉米總產(chǎn)量的40%影響到素后,用酶將纖維糖化。由于目前酶的活力尚未夠輸出國的糧食和飼料緊張。英國新建一間小麥乙醇高,生產(chǎn)成本很高。因而上述化學(xué)法或酶法制乙醇工廠(chǎng),每年要消耗小麥110萬(wàn)噸。我國近年基于以上尚難與石油競爭。2008年殼牌石油公司同時(shí)開(kāi)展了兩個(gè)預測,并立足促進(jìn)農村發(fā)展的需要,于本世紀10個(gè)高級生物燃料項目,現在多已關(guān)閉,雖剩下個(gè)初也投資30億元人民幣,在東北建設用玉米和陳糧別仍在努力運行,但也遠未達商業(yè)化標準致5年前為原料生產(chǎn)燃料乙醇的大型企業(yè),其中第一期于的樂(lè )觀(guān)主義消失,只有幾家公司在小規模生產(chǎn)二代2003年1月投產(chǎn)的吉林燃料乙醇廠(chǎng)年產(chǎn)乙醇60萬(wàn)生物燃料;殼牌和巴西科贊公司合資企業(yè),名為中國煤化工CNMHG收稿日期:2015-03-25保國裕:對生物質(zhì)燃料乙醇的兩種不同看法Raige原先用甘蔗汁為原料年產(chǎn)20億升第一代乙量回收利用是一個(gè)問(wèn)題。醇;但計劃明年改為生產(chǎn)第二代生物乙醇,計劃用第三,假設二代燃料的生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)濟可以規蔗渣等粗纖維為原料;從加拿大 Logen購買(mǎi)多種降解?；?生物燃料工廠(chǎng)也需要數量驚人的原料。上述纖維的酶,計劃年產(chǎn)4000萬(wàn)升纖維素乙醇;在美國貝塔再生能源公司吉索菲先生通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐后指有3家工廠(chǎng)計劃在2014年開(kāi)始用玉米芯、樹(shù)葉和谷出:一家年產(chǎn)1400萬(wàn)升乙醇工廠(chǎng)每年需要35萬(wàn)噸生殼為原料生產(chǎn)纖維素乙醇;位于美國愛(ài)荷華州有兩物質(zhì)原料。如果產(chǎn)量提高10倍也遠未滿(mǎn)足替代汽油間燃料乙醇公司;Poet-DSM規模年產(chǎn)7500萬(wàn)升,另需要,要在一個(gè)工廠(chǎng)周邊地帶收集350萬(wàn)噸生物質(zhì),間杜邦公司規模年產(chǎn)1.1億升,第三家在堪薩斯。這些材料的分布并不集中,質(zhì)量不均,季節性強;需意大利化工巨頭康泰斯于2013年夏一家纖維素乙要設備和勞力收集、運輸。此外,農民也要用這類(lèi)物醇工廠(chǎng)名為“貝塔可再生能源公司”,規模年產(chǎn)8000料喂牲畜、生活燃料、給土壤施肥等。故將是一項艱萬(wàn)升,原料隨季節變化:秋季玉米芯,冬季稻草、春巨任務(wù)。殼牌替代能源總栽馬修-蒂伯說(shuō):要批量生季桉樹(shù)葉。該公司專(zhuān)利技術(shù)授權給巴西和馬來(lái)西亞產(chǎn)生物燃料比從前預計更困難、代價(jià)更高。使用。第四,另外不與糧爭地的荒山、鹽堿地屬寶貴3兩種不同的看法的原始生態(tài)系統,如果引進(jìn)粗生的野草,恐會(huì )蔓延很強的侵略性,給生態(tài)帶來(lái)極不友好的環(huán)境,何況3.1支持生物質(zhì)燃料乙醇的意見(jiàn)不適于種糧的土壤,還有不少比野草單位面積經(jīng)濟第一,生物燃料是可再生的,而石油終有一天效益高的對抗作物,如近10年在內蒙種植甜高粱生會(huì )干枯。產(chǎn)燃料乙醇實(shí)踐過(guò)程,就體現到對抗作物如番茄、第二,生物可作再生原料是廢棄物數量大且向日葵等的競爭性,并不如從前預計的樂(lè )觀(guān)可減少污染,一舉三得。第五,過(guò)去公認開(kāi)采有些難以開(kāi)采的石油和天第三,只要在給料異常便宜的地區和科技發(fā)展然氣近年隨著(zhù)水力壓裂法的普及,開(kāi)辟了不少新的遠期有可能。能源提供了能源獨立的新途徑。為此,2012年美國第四,最近丹麥諾和信公司篩選到一株名為環(huán)保局已將2013年纖維質(zhì)生物燃料生產(chǎn)目標削減Cellic tec3,據稱(chēng)酶活比現行的提主1倍以上,可減到僅僅5300萬(wàn)升。少纖維素酶的用量,從而降低成本。該公司李斯國先生向媒體表示:“預計2030年生物燃料有望替代4討論與展望全球一半的汽油”。生物燃料是一個(gè)系統工程,在宏觀(guān)上需要從3.2負面的質(zhì)疑能源一經(jīng)濟一環(huán)境一土地”的復雜系統的耦合研第一,纖維素乙醇生產(chǎn)過(guò)程復雜成本高,總比究。在微觀(guān)上需要多學(xué)科合作、多元化研究。不上挖一口油井那么簡(jiǎn)單,存在困難是將規?；鄬W(xué)科研究包括:粗纖維3種成分的分離技術(shù)產(chǎn)成本降低到與石油燃料競爭的水平,否則靠政府通過(guò)基因工程重組構建高酶活菌株和能同時(shí)利用補貼非長(cháng)久之計木糖、已糖的酵母菌生物研究。第二,以當前的技術(shù)水平,纖維素乙醇能量的延長(cháng)產(chǎn)業(yè)鏈最大提升粗纖維各組分的高值化實(shí)際產(chǎn)出和投入比,尚須認真在生產(chǎn)規模中核實(shí)。利用,如木糖醇、木質(zhì)素產(chǎn)品、二氧化碳酒糟廢液在能量方面有無(wú)“得不償失”。二氧化碳的排放,按的回收利用中國煤化工高的難題。CNMHG理論計算,每產(chǎn)1噸乙醇就排出1噸CO2,目前能否大