【摘要】:自20世紀初期進入工業時代,能源的消耗開始急劇增加,各國都出現了不同程度的能源短缺情況,環境問題嚴重,霧霾從歐洲向世界各地飄散。為了改善大氣環境,徹底解決工業化與生態之間的矛盾,發展可再生的綠色能源成為各國的研究熱點。其中,燃料乙醇對解決能源和環境雙重問題的作用,已得到了美國等發達國家的認證。
【關鍵詞】:生物能源 中糧集團 建議
燃料乙醇產業也同樣是中國的戰略性新興產業,在各地試點推行了十余年,卻依然發展的不溫不火,這其中,生物能源與糧食安全之間的關系是問題的關鍵。就在前不久,國內生物化工行業的老牌企業中糧生物化學(安徽)股份有限公司(以下簡稱中糧生化),終于在生化產品與生產工藝領域取得了突破創新,為我國的可再生能源發展帶來轉機,對改善能源消費結構、緩解石油資源短缺、保護環境、穩定農業生產、增加農民收入、實現可持續發展都有重要的戰略意義。
一、中糧集團以及我國的生物能源的現狀
中糧生化是國內最早涉足生物質能源研發的企業之一。早在2006年,中糧生化還叫安徽豐原集團時,就成立了生物質能源研究機構,在燃料乙醇的研發與批量生產上取得了一些突破。然而,隨后出現了糧食乙醇過熱的情況,直接影響了糧食安全,導致國家直接干預糧食燃料乙醇的發展,而新建的木薯乙醇項目也面臨著原料成本不斷升高的困境,讓眾多生物能源企業遇到了原料瓶頸。安徽豐原集團也不例外,經營虧損一度生存困難。直到加入中糧集團,在更名為中糧生化的同時,新的領導團隊為研發中心帶來了新的發展思路,通過加大對非糧生物質原料精深加工的研發力度,中糧生化率先突破了產業瓶頸,實現了快速增長。
改革開放以來,我國經濟得到了快速的發展,主要依靠煤以及石油等能源,例如,在2010年我國已經使用了28億噸煤、5億噸石油以及900億立方米的天然氣。其中,一半以上的天然氣主要依靠于進口,我國是世界上第二大能源的消耗國。目前,我國還未開采的煤有兩千億噸左右,石油200億噸左右。
我國要想實現運用生物能源作為能源的目標,就必須依靠現有的原材料,即實現生物能源的原材料,然而我國是一個以農業為主要產業的國家,用占世界百分之七的耕地養活了占世界百分之二十二的人口。因此所有可耕用的土地會在相當長的時期內只能用于糧食作物種植。原料制約生物質能源發展的一個典型例子就是我國的生物柴油 。目前, 發展生物柴油產業的主要障礙是生產成本高, 大約為石化柴油的 1.5 倍。以油菜籽為原料的生物柴油 , 其成本 70 %~ 95%是原料費用。因此 ,是否擁有充足、低值和高品質的原料來源是發展生物燃料產業的前提。其次 ,生物能源所需的原材料質量成為產業化盈利的關鍵因子 。原材料質量主要反映了生物質中纖維素的晶體特性和木質素固定連結特征, 它決定了木質纖維素降解轉化為生物燃料的成本、轉化效率和第二次污染。為此 ,國內外已展開了大量相關研發工作。目前,我國對生物能源技術正在進行不斷的探索。
二、中糧集團對生物能源的探索
中糧生化的研發團隊還針對玉米的深加工工藝進行了改良。采用現代選育技術、共催化技術以及反應、分離過程強化技術等先進生物制造技術,不僅完成了生化產品的生產工藝和設備的技術創新和綠色化改造,達到節能、減排、降耗的目的,還大大提高了燃料乙醇的產量,改良了有機酸、氨基酸等原料的精深加工工藝。如針對目前我國檸檬酸與葡萄糖酸生產過程中普遍存在工藝流程長、中間步驟多、純化難、收率低、品質差、能耗高、廢水量較大的問題,中糧生化團隊通過采用葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共催化技術,即生物酶法生產檸檬酸和葡萄糖酸新工藝,對傳統的葡萄糖酸和檸檬酸產品生產工藝進行技術創新和綠色化改造,打破了業內在葡萄糖酸與檸檬酸生產中的技術壁壘,大幅降低生產消耗,提高產品質量,改善產品結構,提升我國葡萄糖酸與檸檬酸行業的整體生產技術水平和研究水平。
三、我國生化在發展過程中存在的問題
從總體上來講,我國生物質能利用的進展不是很理想,面臨的挑戰也很大。我國可再生能源中長期發展規劃中提出的2020年生物質發電目標是3000萬千瓦,生物燃料乙醇的發展目標是1000萬噸?,F在來看,要實現這個目標是有相當難度的。就生物燃料乙醇來說,因為生物質能源、產品與糧食同源,均利用土地,這就意味著發展生物質能源會直接關系到我國糧食安全。這些年來,很多企業都在積極投資生物質能源開發項目,但大都遇到了資源方面的問題,如何做到在保障糧食安全、生態安全的前提下發展生物質能源,是當前行業發展的主要障礙。
四、生化行業發展的政策建議
發展生物質能源產業需要有正確的思維方式和管理體制,與以往行業不同,生物質產業是一個跨多部門、多種行業的新領域,因此以農業部門為主體,建立一個統籌糧食生產、儲備與生物質能源發展的綜合管理體制是關鍵。另外,就目前整個生物質能源產業而言,很多關鍵技術以及技術集成均有待突破,通過科技創新和擴大生產,為現有較為成熟的技術系統如燃料乙醇系統提供充足的生物質原料也是急需解決的問題,同時組織各方面研究力量突破秸稈纖維燃料乙醇關鍵技術,推動纖維燃料乙醇市場化進程,加強生物煉制技術的研究積累,最終完成生物質能源代替石油資源的能源革命。
此外,各企業應該不斷加強科研投入,不斷研發出新型技術,提升生物質能源開發效率,降低開發成本,提升企業盈利能力。未來,中糧生化將堅持以技術為驅動的發展思路,始終保持科技領先地位,在生物質能源行業繼續深耕,承擔起我們的社會責任,為我國能源結構調整和可持續發展不斷作出貢獻,為國家、為世界提供清潔高效的能源。
參考文獻:
[1]徐振偉.印度第二次“綠色革命”與印度的糧食安全[J].天津師范大學學報(社會科學版),2016,(02):55-62.
[2]彭良才.論中國生物能源發展的根本出路[J].華中農業大學學報(社會科學版),2016,(02):1-6.
[3]張霞.生物柴油——能源危機時代發展農業機械化的出路[J].科技創新導報,2014,(16):88+86.
[4]胡志鵬.生物能源:能源發展新出路[J].湖南農機,2015,(06):9-10.
[5]吳謀成. 我國生物柴油發展的現狀與展望[J].華中農業大學學報(社會科學版). 2010(04)
[6] 杜祥琬,黃其勵,李俊峰,高虎.我國可再生能源戰略地位和發展路線圖研究[J]. 中國工程科學. 2009(08)
[7]程序,朱萬斌,謝光輝.論農業生物能源和能源作物[J].自然資源學報. 2009(05)