生物質(zhì)能來自太陽能,,因此被認為完全能滿足人類能源需求,。但最近也有美國科學家發(fā)布報告稱,到達地面的陽光越來越少,。由此也引出地球上的生物質(zhì)越來越少的爭論,。
生物質(zhì)資源總量到底是在增加還是減少,?
中國工程院院士歐陽平凱認為,,地球上的生物量將是越來越多的趨勢。但他仍提醒我國應發(fā)展非糧和低劣生物質(zhì)資源,。
歐陽平凱并不贊成生物質(zhì)直燃發(fā)電,,他認為,發(fā)展我國生物質(zhì)能源應重點發(fā)展車載燃料,,具體策略是:利用我國南方富有的木薯、甘蔗渣,,北方的秸稈,,大力發(fā)展非糧生物乙醇;開發(fā)我國巨量的地溝油資源,,促進生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,;大力發(fā)展生物甲烷產(chǎn)業(yè),減少污染物排放,;積極推進生物質(zhì)資源替代產(chǎn)業(yè),;開發(fā)生物丁醇、油藻等產(chǎn)業(yè),。
三大基礎問題未解決
歐陽平凱指出,陽光驅(qū)動的生物催化固定二氧化碳和水是地球上最大的催化反應,。但生物能源有三大基礎問題還需要解決,。
第一,到現(xiàn)在為止人類對2000多億噸甚至更多的木質(zhì)纖維素的結(jié)構和形態(tài)認識遠遠不夠,。“包括對里面能量的形式的認識我認為也不夠,,其實生物質(zhì)能中有相當一部分是非常好的能量,我們現(xiàn)在簡單地燒掉,,非??上А?rdquo;歐陽平凱說,。
第二,,光合作用是產(chǎn)生生物質(zhì)的主要途徑,,人類已經(jīng)研究了幾十年,但進步不是特別快,。有說法認為,,光合作用的效率最高可以達到51%,但是地球上所認識的植物的光合效率一般都在3%以下,,“我們得到的數(shù)據(jù)最高的也只有9%,。問題在什么地方,目前不清楚”,。
第三,,生物質(zhì)資源總量及收率。有一篇文章認為未來50年地球生物質(zhì)的生產(chǎn)量將提高10倍,。歐陽平凱說:“現(xiàn)在提到糧食危機,,我們最大的問題是消耗糧食的數(shù)量非常大,效率非常低,。聯(lián)合國第一大問題就是食品,,那么生物質(zhì)食品這個鏈到底該怎么走?”
非糧和低劣生物質(zhì)資源潛力大
我國的糧食剛夠溫飽,,食用油的原料大豆還需依賴進口,,但歐陽平凱指出,,我國有巨量的非糧和低劣生物質(zhì)資源可供發(fā)展,。若將我國的低劣生物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為生物甲烷,可年減排二氧化碳約25億噸,。
我國發(fā)展燃料乙醇的主要資源是秸稈,,秸稈做酒精的技術現(xiàn)在基本上已經(jīng)到了產(chǎn)業(yè)化前期。我國北方地區(qū)富有秸稈資源,。
纖維素做酒精成本在9000元左右,,但用木質(zhì)素,綜合效益可以控制在6000元左右,。據(jù)歐陽平凱介紹,,南京工業(yè)大學開發(fā)木質(zhì)纖維素的經(jīng)驗是,在做酒精的同時還要做一些乙醇,、丙醇,,在能源中利用生物質(zhì)的優(yōu)勢,加入化工工作,。
各國發(fā)展生物柴油的國情不同,,歐陽平凱認為,中國每年200萬~300萬噸的地溝油可以用,,但是有難度,。歐洲把熱解和發(fā)酵聯(lián)合,,低溫液化得到大量有機酸,把有機酸拿出去加氫,,得到醇,,然后進行轉(zhuǎn)化,得到生物柴油,。
正在開發(fā)的生物丁醇具有高燃燒值,、低腐蝕性、易與汽油和酒精混合,、能利用纖維素原料等特性,。當前,我國有8家企業(yè)生產(chǎn)生物丁醇,,現(xiàn)總產(chǎn)能16.5萬噸/年,。
微藻的光合作用效率最高可以達到9%,含油微藻研究已成為當前中國的熱點研究領域,。但歐陽平凱指出:“我們現(xiàn)在是用它做高值化學品DHA,,好像做生物柴油還有一點差距。”(生物谷 Bioon.com)