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生物質能源的中國道路如何走？

http://www.kblhh.cn 2012-09-05 09:04 來源：中國科學報

日前，江蘇13家生物質發(fā)電廠因收集不到足夠的秸稈，在短時間內集體陷入虧損，一時間引發(fā)熱議。

這與國家對生物質能源日益加大的重視與扶持似乎并不匹配。“十一五”以來，國家先后出臺了《可再生能源法》、《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》、《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》、《生物質能源科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》等法規(guī)政策，大力支持和鼓勵生物質能源領域的科技創(chuàng)新。

“中國的生物質能源究竟該怎么走？”8月30日，在中國科學院舉辦的生物質能源研討會上，中科院院長白春禮向15家研究所和8家企業(yè)的代表拋出了這樣一個問題。

新的能源熱潮

近年來，以安全、環(huán)保、可再生為標志的生物質能源已成為全世界關注的熱點。

“以美國、歐盟、巴西等為首的許多國家地區(qū)，已經(jīng)掀起了以纖維素生物液體燃料、微藻生物液體燃料、生物天然氣等為主流的新一代生物燃料技術的研發(fā)熱潮，并占據(jù)了產業(yè)發(fā)展先機。”中科院副院長張亞平認為，生物質能源關系到國家的未來發(fā)展，中科院作為國家戰(zhàn)略科技力量，在這個問題上責無旁貸。

“在當前能源消費總量快速增長、石油出現(xiàn)結構性短缺，減排壓力巨大的背景下，發(fā)展生物質能源已經(jīng)成為我國的戰(zhàn)略需求。”中科院生命科學與生物技術局副局長蘇榮輝在報告中說，“如果將我國50%廢棄生物質轉化為液體燃料，就可減少30%石油進口，減排2.4億噸CO2，有效緩解石油供需矛盾和環(huán)境保護的雙重壓力。”

然而，與美國、巴西等自然條件優(yōu)越的國家相比，耕地面積緊張，水資源匱乏等現(xiàn)狀，讓中國無法照搬其他國家的經(jīng)驗，必須開辟出一條“不與民爭糧，不與糧爭地”的發(fā)展道路。

“生物質能源技術必須綜合考慮資源、成本和碳排放等問題。科學技術作為第一生產力，須以最終能夠創(chuàng)造財富和價值為目標。生物質能源技術的發(fā)展，要以國家需求為牽引，加強理論與實踐的結合，加強與企業(yè)的合作，著力解決好技術和經(jīng)濟兩張皮的問題。要避免同質化問題，更要避免低水平重復。”中科院副院長陰和俊說。

第一突破口：原料

“其實人類從未缺過能源，人類缺的是廉價的能源。”

這是中糧集團有限公司總裁助理岳國君發(fā)出的感慨。中糧2006年開始涉足生物質液體燃料的研發(fā)，僅為了尋找合適的材料就花費了3年時間。

致力于生物柴油生產的福建龍巖卓越新能源股份有限公司也面臨著類似的問題。該公司副總裁曾慶平說：“2003年，國內企業(yè)開發(fā)出了擁有自主知識產權的技術，但自那時起，我國生物柴油產業(yè)的發(fā)展歷程就十分曲折。”

2005～2007年間，全國跟風上馬了很多生物柴油生產裝置，但由于原料和技術、成本及產品質量等原因，加上2008年金融海嘯的沖擊，許多企業(yè)還來不及投產就倒閉了，有些企業(yè)甚至淪為以生物柴油為幌子的非法食用油加工窩點。

“而且，現(xiàn)存的生物柴油生產線也基本是以廢棄油脂為原料，難以長期維系。”曾慶平坦承，“長期、大規(guī)模生產生物柴油，要依靠木本油料植物種子和海洋藻類植物等新原料，這就需要科技界與企業(yè)界通力合作。”

對這一點，中科院青島生物能源與過程研究所副所長呂雪峰深有同感：“目前生物燃料產業(yè)發(fā)展的最大瓶頸就是原料。”近年來，青島能源所在生物天然氣、生物質預處理糖化技術等方面取得了多項突破，并與多家企業(yè)建立了合作，進行產業(yè)化推廣。

生物質利用：多元發(fā)展

“對我國來說，生物質能源發(fā)展應以能源補充替代和改善生態(tài)環(huán)境為目標，以廢棄生物質資源為主，培育有潛力的新型生物質資源，實現(xiàn)多元化資源供給。”生物質能技術創(chuàng)新產學研聯(lián)盟秘書長，中科院廣州能源研究所黨委書記馬隆龍說。

除原料外，工藝上該走什么過程？企業(yè)該做什么產品？在中科院天津工業(yè)生物技術研究所副所長馬延和看來，這些都是我國發(fā)展生物質能源應該重點思考的問題。

“比如纖維素就是我國未來工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略資源。”他舉例說，“纖維素生物醇應該成為我國未來生物液體燃料的戰(zhàn)略發(fā)展方向，通過合成生物學技術，發(fā)展高值化學品和生物液體燃料的共生產，走多元化發(fā)展之路。”

中國工程院院士曹湘洪則提出建立“大能源”概念，拓寬生物質利用思路。他認為生物質作為自然界唯一含有碳氫的可再生資源，應重點考慮轉化生成運輸燃料、化學品等。“我們應研究制定中國生物煉制路線圖，以更好地指導技術研究和產業(yè)開發(fā)。”

中國的機會

2011年，中科院植物研究所研究員桑濤在甘肅環(huán)縣種下了10萬棵草，一年后只活下來幾千棵，但這個實驗結果卻讓他很高興。

“這些草是我們從華中地區(qū)移過來的，但它們卻在干旱、寒冷、貧瘠的黃土高原適應得很好。”在桑濤看來，這幾千棵頑強存活的芒草中，可能就孕育著中國生物質能源的下一個希望。

桑濤的樂觀源自中國豐富的邊際性土地和植物資源。據(jù)統(tǒng)計，我國可用于種植能源植物的邊際性土地達1.3億～1.36億公頃，另外還有1.35億公頃的退化、沙化、鹽堿化土地。而根據(jù)《中國柴油植物》記載，我國有100多種適合在荒山、荒坡種植，可煉制生物柴油的植物。

2008年起，中科院多家研究所展開了對芒草這種熱門的能源植物的研究。植物所和武漢植物園完成了芒草的資源收集和初步馴化；青島能源所收集了耐鹽堿芒草種質資源并進行了選育；而上海生科院、遺傳發(fā)育所則開展了芒草基因組測序、轉基因體系建立等工作。

不僅是芒草，目前中科院在20家研究所對生物質能源的研發(fā)進行了布局，學科方向覆蓋生物質能源創(chuàng)新價值鏈的各個環(huán)節(jié)，與清華大學、天津大學等高校形成了互補性強、先導性強的合作格局，并與波音、殼牌、中石化等國內外大型企業(yè)在微藻燃料和纖維素生物醇等領域開展了合作。

在“十二五”的前兩年，中科院承擔的國家生物質能源研發(fā)任務經(jīng)費總計2.93億元，并在新型種質資源培育、高效低成本轉化關鍵技術、產品提質等方向上達到了國內領先乃至國際先進水平。“我們希望通過目標凝練、精心組織，與企業(yè)一起協(xié)同創(chuàng)新、集智攻關，使生物質能源技術邁上新的臺階。”中科院高技術研究與發(fā)展局局長王越超說。

這樣的誓言也讓桑濤等一線科學家倍受鼓舞：“我們相信，在中科院總體布局和積累的基礎上，中國是可以走出自己的生物質能源之路，也有可能在該領域與世界爭先的。”

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