生物燃料混打術

玉米制燃料乙醇已成往事，目前業界在廣泛試點以木薯、甜高粱為主要原料的非糧乙醇。這塊看似香甜的蛋糕，在某種意義上也是一塊難啃的骨頭。

工業化難題

在工藝路線已經打通的情形下，非糧乙醇這一新興產業若要實現工業化生產，在種植推廣、原料收集、流水作業等環節仍然存在許多制約。

雖然利用非糧釀酒在中國有著悠久的歷史，但是，小作坊式的制作經驗并不能給工業化生產帶來更多的借鑒。

“傳統的生產模式不僅損耗大，而且自動化模式不高。我們現在謀求的是提高效率，建立現代化工業生產模式。”吉林燃料乙醇江蘇非糧試點負責人柳毅對記者說。

在不與人爭糧、不與糧爭地的前提條件下，非糧乙醇原料作物的種植只能選取如荒草地、鹽堿地等邊際性土地，而這類土地的大規模開發并無經驗可循，如何充分調動種植者的積極性并保障供應是生產者必須要考慮的問題。

如何規避氣候對生產造成影響也是研究課題之一。在今年年初的冰凍災害中，我國木薯主產區廣西地區的木薯種苗就被大面積凍死，造成因災缺種50%以上，廣西的木薯種植受到了很大的影響，企業為此捐獻了大批種苗。

與此同時，農作物的季節性與工業化生產的持續性之間也是一對突出的矛盾。如甜高粱采收期比較集中，莖稈貯藏問題始終沒有得到很好解決，致使生產企業時常會因沒有原料而閑置。

對于木薯，原料的可靠供應也是個難題。我國此前就是木薯進口國，而主要來源地如泰國、越南等地也已經開始發展燃料乙醇產業，進口量很難得到提高。此外，木薯酒精廢液作為高濃度有機廢水，治理難度之大是環保界公認的。

因此，現階段涉足企業必須充分整合現有技術資源，解決原料、技術等種種難題。只有通過對經濟性、環保性和技術可行性等多方位的探索優化，新興的生物燃料乙醇工業才可能完成一個工業路線的再選擇。

纖維素的希望

業內人士指出，玉米燃料乙醇只是中國燃料乙醇產業發展的開端，目前廣受“追捧”的甜高粱、薯類等非糧作物恐怕也只是階段性的選擇，以木質纖維素為原料的第二代生物燃料乙醇可能才是未來大規模替代石油的關鍵。

出于對纖維素制乙醇的看好，企業和國家紛紛將其列入長期發展戰略中。中糧集團總裁于旭波公開宣稱，“中糧未來最主要的發展方向是纖維素燃料乙醇”。中國石油選擇控股河南天冠集團，在很大程度上也是因為該集團在纖維素乙醇的研發上有“獨得之秘”。

纖維素制乙醇具有很大的資源潛力。根據農業部統計，2006年我國秸稈產量6億噸，除用于肥料、飼料及造紙等工業原料外，約有3億噸秸稈可作為能源使用，折合1.5億噸標煤。這些現成的原料自然比需要耗費土地才能收獲的木薯和甜高粱更為經濟。雖然上述兩種作物利用的是邊際土地，但依然難免“與糧爭地”之患。

秸稈類植物生物質的微生物利用，是先把多糖即纖維素、半纖維素降解為可發酵單糖——葡萄糖、木糖等，再將可發酵糖轉化為目的產物，這樣就減少了傳統乙醇原料由淀粉轉化為糖的環節。

現階段面臨的主要問題是，纖維素制乙醇在技術上存在著較多的技術瓶頸：高效的秸稈類植物生物質預處理技術；纖維素降解為葡萄糖的酶成本過高；缺乏高轉化率利用戊糖、己糖產乙醇的微生物菌種等。目前，許多企業在加強研發攻關。據了解，包括中科院、清華大學等在內的多家科研院所均已涉足這個領域，并取得了一些的效果。

制約纖維素乙醇工業化生產的主要還是成本的居高不下，各單位中試研究的每噸纖維素乙醇的原料消耗都在6噸以上，生產成本估算都在5000-6500元／噸乙醇以上。這也是一個國際性難題。美國業界目前生產纖維素乙醇的成本也在3美元/加侖左右，即800美元/噸。

因此，中國與美歐等國在第二代燃料乙醇開發上的技術差距并不大，應該抓住機遇，努力搶占未來生物燃料乙醇工業的技術制高點。

根據美國能源部的預期，纖維素燃料乙醇可能在2012年左右即可取得重要突破，而歐洲的一些研究機構則認為突破可能在2015～2020年。

成本之踵

“成本問題是新能源和可再生能源攻關技術的核心。”科技部副部長曹健林表示。

為加快產業發展進程、鼓勵企業提高效率，在燃料乙醇發展初期，國家實施了一系列財稅扶持政策。但從可持續發展角度，企業的成本控制仍然是關鍵。

生物質能資源具有分散性、易變質性等特點，受制于此，企業在原材料供給上難度加大，導致成本升高，使企業在新能源項目的運行中，難以持續運行。

“已經叫停的玉米燃料乙醇和近兩年發展勢頭迅猛的生物質發電都出現過熱勢頭。不少企業沒有對資源進行深入調查和科學評價就倉促上馬，結果因秸稈供應不上面臨‘斷炊’威脅，不得不擴大秸稈收購半徑。”在今年的兩會期間，九三學社提交的提案中，對此做出了詳細的調查。

提案指出：“江蘇某秸稈發電廠秸稈的收購半徑由原設計50公里范圍擴大到150公里，因收購成本成倍上升而變得非常不經濟。”

半徑太大，運輸成本、耗費能源就大，那就成了生產能源也大量耗費能源。因此，專家建議，分布式生產應該成為一個優先考慮的發展方向。

“這可能比搞幾十萬噸的廠子更適合中國農村的國情，也可以作為縣域、鄉域或村域經濟的支撐點，促進當地經濟結構的轉變，拉動相關的產業發展。”國家發改委可再生能源處處長史立山說。

因為，從體積上來說，甜高粱、秸稈等乙醇原料要比玉米、薯類大得多。這帶來運輸、儲存和加工上的不便。

如果采用分散的小作坊式建廠進行原料初加工，然后將半成品集中到大的生產廠進行最后的提純，可以充分將農村地區的生物質資源轉換為商品能源，使可再生能源成為農村特色產業，有效延長農業產業鏈，促進農村地區經濟和社會的可持續發展。

此外，非糧乙醇產業的持續發展，還要考慮另外一個問題，那就是綜合能效。

根據清潔發展機制(CDM)項目咨詢機構普遍測算，使用每噸生物燃料乙醇能夠帶來2噸的二氧化碳減排量。因此，許多國家將發展生物燃料乙醇列為實現溫室氣體減排的重要途徑。

但2007年9月經合組織卻發表報告稱，如果考慮到酸化、化肥應用、生物轉化損失以及農業殺蟲劑的毒性，乙醇和生物柴油對整個環境造成的影響很容易超過汽油和礦物油造成的影響。該報告的結論是：通過現有技術生產的生物燃料乙醇對于節能減排的貢獻極為有限。

雖然論調有些過分悲觀，但其中有些客觀存在的問題還是無法回避，需要特別關注并加以妥善解決。

“根據專家研究，甜高粱的收購超過18公里的半徑，運輸車輛消耗的能源就接近于產出。如此一來，生產也就喪失了替代意義。”柳毅說。

清華大學李十中教授也持有同樣的觀點，“種植要用化肥，運輸需要燃料，都是化石能源。因此，不僅要考慮生產過程中的消耗，從田地到車輪都需要考慮進來。”

許多國家已經開始重視這個問題，瑞士政府規定，只有減排效果達到40%以上，才可以拿到補貼。發展到現階段，補貼的條件更是嚴格到必須以纖維素為原料。根據美國的經驗，生產纖維素時只需耗費很少的化石燃料。

李十中教授介紹說，在2008年2月美國通過的2007能源自主與安全法案中，已經對此顯現出足夠重視。在法案中，提到常規生物燃料和先進生物燃料。后者必須達到減排52%的二氧化碳，只有達到這個標準，才能享受到相應的優惠政策。

事實上，即使是倍受推崇的纖維素乙醇也不是可以無限量增長的，因為單從生物質原料上來講，生物質資源是可再生資源，但是，地球上可耕種、可用作植物生長土地總的數量是有限的，發展生物質能源需要大量的植物原料供給，它的快速增長勢必會減少其他作物生長的空間。

因此在未來一段時期，生物燃料并不會成為化石能源的終結者，甚至達不到與后者平起平坐的地位，但是卻是一種積極、有益的補充。在其產業的自身發展中，也不會出現一種原料絕對取代另外一種原料的現象。只要條件允許，多種原料的共存，顯然更有利于避免因單一原料大幅增長引發對其他需求的影響。