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;意見中圖分類號:TS249.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A以生物燃料代替部分汽油,從理論到實踐,至噸,為當(dāng)時世界最大的生物燃料生產(chǎn)企業(yè)。以后中今約半個世紀(jì)。氣候條件適合的地區(qū),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噸乙醇生產(chǎn)線。通過若干時間的各生產(chǎn)國除巴不少地區(qū)引發(fā)了“糧食(谷物糖等)對抗燃料的意西的國情例外,多數(shù)地區(qū)出現(xiàn)生產(chǎn)成本高于汽油見。從而主攻方向轉(zhuǎn)為第二代纖維質(zhì)乙醇。通過本價,需政府補(bǔ)貼,致使支持發(fā)展力度遞減,另主要原世紀(jì)的科研實踐難題不少;話題可能是“植物與燃因還是與人、畜爭糧,與糧爭地,出現(xiàn)“糧食安全問料的對抗”,下面簡述。題。我國農(nóng)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(guī)劃改變策略為利用非糧農(nóng)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(nóng)業(yè)廢棄物如桔生能源,一度出現(xiàn)石油危機(jī),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(dān)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》出現(xiàn),限制溫室氣體,更加大對生物燃料的重經(jīng)酸水解或復(fù)雜的預(yù)處理再行酶的降解為糖,再用視,使有些國家開始制定燃料乙醇計劃和制定新的酵母發(fā)酵轉(zhuǎn)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(jì)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(bǔ)貼發(fā)展最快。至2006年,已建10多間玉酶降解則需要用復(fù)雜的化學(xué)與物理方法分離木質(zhì)米乙醇工廠,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,每年要消耗小麥110萬噸。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開展了兩個預(yù)測,并立足促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展的需要,于本世紀(jì)10個高級生物燃料項目,現(xiàn)在多已關(guān)閉,雖剩下個初也投資30億元人民幣,在東北建設(shè)用玉米和陳糧別仍在努力運(yùn)行,但也遠(yuǎn)未達(dá)商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)致5年前為原料生產(chǎn)燃料乙醇的大型企業(yè),其中第一期于的樂觀主義消失,只有幾家公司在小規(guī)模生產(chǎn)二代2003年1月投產(chǎn)的吉林燃料乙醇廠年產(chǎn)乙醇60萬生物燃料;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問題。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(shè)二代燃料的生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)可以規(guī)蔗渣等粗纖維為原料;從加拿大 Logen購買多種降解?；?生物燃料工廠也需要數(shù)量驚人的原料。上述纖維的酶,計劃年產(chǎn)4000萬升纖維素乙醇;在美國貝塔再生能源公司吉索菲先生通過生產(chǎn)實踐后指有3家工廠計劃在2014年開始用玉米芯、樹葉和谷出:一家年產(chǎn)1400萬升乙醇工廠每年需要35萬噸生殼為原料生產(chǎn)纖維素乙醇;位于美國愛荷華州有兩物質(zhì)原料。如果產(chǎn)量提高10倍也遠(yuǎn)未滿足替代汽油間燃料乙醇公司;Poet-DSM規(guī)模年產(chǎn)7500萬升,另需要,要在一個工廠周邊地帶收集350萬噸生物質(zhì),間杜邦公司規(guī)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(jié)性強(qiáng);需意大利化工巨頭康泰斯于2013年夏一家纖維素乙要設(shè)備和勞力收集、運(yùn)輸。此外,農(nóng)民也要用這類物醇工廠名為“貝塔可再生能源公司”,規(guī)模年產(chǎn)8000料喂牲畜、生活燃料、給土壤施肥等。故將是一項艱萬升,原料隨季節(jié)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:要批量生季桉樹葉。該公司專利技術(shù)授權(quán)給巴西和馬來西亞產(chǎn)生物燃料比從前預(yù)計更困難、代價更高。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(tǒng),如果引進(jìn)粗生的野草,恐會蔓延很強(qiáng)的侵略性,給生態(tài)帶來極不友好的環(huán)境,何況3.1支持生物質(zhì)燃料乙醇的意見不適于種糧的土壤,還有不少比野草單位面積經(jīng)濟(jì)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(nèi)蒙種植甜高粱生會干枯。產(chǎn)燃料乙醇實踐過程,就體現(xiàn)到對抗作物如番茄、第二,生物可作再生原料是廢棄物數(shù)量大且向日葵等的競爭性,并不如從前預(yù)計的樂觀可減少污染,一舉三得。第五,過去公認(rèn)開采有些難以開采的石油和天第三,只要在給料異常便宜的地區(qū)和科技發(fā)展然氣近年隨著水力壓裂法的普及,開辟了不少新的遠(yuǎn)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(biāo)削減Cellic tec3,據(jù)稱酶活比現(xiàn)行的提主1倍以上,可減到僅僅5300萬升。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(yù)計2030年生物燃料有望替代4討論與展望全球一半的汽油”。生物燃料是一個系統(tǒng)工程,在宏觀上需要從3.2負(fù)面的質(zhì)疑能源一經(jīng)濟(jì)一環(huán)境一土地”的復(fù)雜系統(tǒng)的耦合研第一,纖維素乙醇生產(chǎn)過程復(fù)雜成本高,總比究。在微觀上需要多學(xué)科合作、多元化研究。不上挖一口油井那么簡單,存在困難是將規(guī)?；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,否則靠政府通過基因工程重組構(gòu)建高酶活菌株和能同時利用補(bǔ)貼非長久之計木糖、已糖的酵母菌生物研究。第二,以當(dāng)前的技術(shù)水平,纖維素乙醇能量的延長產(chǎn)業(yè)鏈最大提升粗纖維各組分的高值化實際產(chǎn)出和投入比,尚須認(rèn)真在生產(chǎn)規(guī)模中核實。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“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