[摘要] 生物燃料是指通過生物資源生產的燃料乙醇和生物柴。油,可以替代由石油制取的汽油和柴油。近年來,受世界石油資源、價格、環保和全球氣候變化的影響,我國石油需求快速增長,石油進口不斷增加,國際油價持續上漲,油價飆升推動了國際生物柴油和燃料乙醇等生物燃料化工產業發展,特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產已初步形成規模,生物柴油產業已經起步。
[關鍵詞] 生物燃料化工產業發展前景生物柴油產業燃料乙醇石油資源
一、前言
隨著全球油價的不斷飆升和環境污染的加劇,人們開始重新考慮化石燃料的應用問題。化石燃料不可再生,而且在燃燒過程中會產生大量的CO、SO及可吸入顆粒物等污染物。采用優化燃燒的方式,盡管可以一定程度地緩解污染與資源消耗,但是人類終將面臨資源枯竭的問題。因此,世界各國都在致力于新能源的開發。其中,以乙醇、生物柴油為代表的生物燃料已經成為世界運輸工具的替代燃料。
二、我國生物燃料化工產業發展的現狀
在國際生物燃料產業化風潮的促進下,我國生物燃料產業近年發展很快,受糧食產量制約,我國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產。為了擴大生物燃料來源,我國已自主開發了以甜高粱莖稈為原料生產燃料乙醇的技術(稱為甜高梁乙醇),并已在黑龍江、內蒙古、山東、新疆和天津等地開展了甜高梁的種植及燃料乙醇生產試點。另外,我國也在開展纖維素制取燃料乙醇的技術研究開發,現已在安徽豐原等企業形成年產600噸的試驗生產能力。在2005年,由石元春院士主持的國家專項農林生物質工程開始啟動.規劃生物柴油在2010年的產量為200萬噸/年,2020年的產量為1200萬噸/年。據專家估算,我國的甜高梁、木薯、甘蔗等可滿足年產3000萬噸生物燃料乙醇的原料需要,麻瘋樹、黃連木等油料植物可滿足年產上干萬噸生物柴油的原料需要,廢棄動植物油回收可年產約500萬噸生物柴油。如果農林廢棄物纖維素制取燃料乙醇或合成柴油的技術實現突破,生物燃料年產量可達到上億噸。因此,從理論上講,我國生物燃料的發展潛力很大。但由于我國生物燃料發展還處于起步階段,其發展面臨許多困難和問題。
三、我國生物燃料化工產業發展中存在的問題
1.發展生物燃料的關鍵是原料的供應,但我國生物燃料的原料資源明顯不足,成本較高。我國糧食資源嚴重不足。目前以糧食為原料的生物燃料生產不具備再擴大規模的資源條件。影響生物柴油成本的最根本因素是原料。原料對生物柴油的生產的影響還有其需要大面積種植才行,雖然我國有大量的鹽堿地、荒地等劣質土地可種植甜高粱,有大量荒山、荒坡可以種植麻瘋樹和黃連木等油料植物,但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學規劃。因此,生物燃料資源不落實是制約生物燃料規模化發展的重要因素。
2.我國發展生物燃料的政策和市場環境還不完善。2000年以來,國家組織了燃料乙醇的試點生產和銷售,建立了燃料乙醇的技術標準、生產基地、銷售渠道、財政補貼和稅收優惠等政策體系,積累了生產和推廣燃料乙醇的初步經驗。但由于以糧食為原料的燃料乙醇發展潛力有限,為避免對糧食安全造成負面影響,國家對燃料乙醇的生產和銷售采取了嚴格的管制。對于生物柴油的生產,國家還沒有制定相關的政策和標準,更沒有正常的銷售渠道。
3.我國生物燃料技術產業化基礎較為薄弱。雖然我國已實現以糧食為原料的燃料乙醇的產業化生產,但以油料植物為原料生產生物柴油的技術尚處于研究試驗階段,還需要經過工業性試驗后才能開始大規模生產。對后備資源潛力大的纖維素生物質燃料乙醇和生物合成柴油技術還處于研究階段,離工業化生產還有較大差距。
四、我國生物燃料化工產業的發展對策
1.加強生物燃料相關的應用和導向性基礎研究、生物燃料技術研發和產業體系建設。雖然近年來生物燃料發展很快。但總體來看,生物燃料仍是發展中的新能源技術。加強生物燃料技術的研究開發是促進生物燃料發展的重要基礎。建議安排資金支持生物燃料技術的研究開發和產業化工作,包括生物資源品種選育、生產和加工工藝等,特別要加大對纖維素生物質制取液體燃料技術研究開發的支持力度。建議農業部和國家林業局建立能源作物和油料植物的育種和種植技術服務體系,做好能源作物和油料樹種的篩選、改良和種植技術改進工作,建立相應的良種繁育基地和樹苗撫育基地,為能源作物和油料植物的大面積種植提供種、苗支撐和技術指導。
2.開展可利用土地資源調查評估和能源作物種植規劃、建設可靠的原料供應渠道生物能源資源是發展生物燃料的前提條件。就目前來說,具有豐富且穩定的油脂資源,是發展生物柴油產業的關鍵,僅靠零星的餐飲廢油難以支撐行業發展。我國農林業生物質資源總量巨大。僅作物秸稈年產量就達7億噸, 若利用微生物轉化技術,具有1億噸生物柴油的潛力。如果能源植物(如柳枝稷、芒草等)種植和微生物油脂發酵形成集成產業鏈。一些可粗放種植的高糖植物,如甘薯、木薯和菊芋等,也將成為微生物油脂的優良原料。
3.切實解決生物柴油價格和原料供應問題,建設規模化非糧食生物燃料試點示范項目。我國是世界上最大的棉花生產國,2004年,我國棉籽產量800萬噸。推算應產棉籽油180萬噸,而當年棉籽油的消費量只有88萬噸,每年棉籽油的消費量僅為推算量的一半。這就為生物柴油提供了一條重要原料來源。由于棉籽油品質不如大豆油和菜籽油,作為食用油消費的比例不斷下降,因此,將棉籽油作為生物柴油生產原料是合適的。
五、結語
我們相信隨著科學技術的不斷發展,在不久的將來各種生物燃料會逐步代替日漸減少的傳統能源,能源危機將會得到逐步解決。