生物質(zhì)能來(lái)自太陽(yáng)能,,因此被認(rèn)為完全能滿足人類能源需求,。但最近也有美國(guó)科學(xué)家發(fā)布報(bào)告稱,到達(dá)地面的陽(yáng)光越來(lái)越少,。由此也引出地球上的生物質(zhì)越來(lái)越少的爭(zhēng)論,。
生物質(zhì)資源總量到底是在增加還是減少,?
中國(guó)工程院院士歐陽(yáng)平凱認(rèn)為,地球上的生物量將是越來(lái)越多的趨勢(shì),。但他仍提醒我國(guó)應(yīng)發(fā)展非糧和低劣生物質(zhì)資源,。
歐陽(yáng)平凱并不贊成生物質(zhì)直燃發(fā)電,他認(rèn)為,,發(fā)展我國(guó)生物質(zhì)能源應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展車載燃料,,具體策略是:利用我國(guó)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(kāi)發(fā)我國(guó)巨量的地溝油資源,,促進(jìn)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(jìn)生物質(zhì)資源替代產(chǎn)業(yè),;開(kāi)發(fā)生物丁醇、油藻等產(chǎn)業(yè),。
三大基礎(chǔ)問(wèn)題未解決
歐陽(yáng)平凱指出,,陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)的生物催化固定二氧化碳和水是地球上最大的催化反應(yīng)。但生物能源有三大基礎(chǔ)問(wèn)題還需要解決,。
第一,,到現(xiàn)在為止人類對(duì)2000多億噸甚至更多的木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)和形態(tài)認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。“包括對(duì)里面能量的形式的認(rèn)識(shí)我認(rèn)為也不夠,,其實(shí)生物質(zhì)能中有相當(dāng)一部分是非常好的能量,,我們現(xiàn)在簡(jiǎn)單地?zé)簦浅,?上А?rdquo;歐陽(yáng)平凱說(shuō),。
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(jìn)步不是特別快。有說(shuō)法認(rèn)為,,光合作用的效率最高可以達(dá)到51%,,但是地球上所認(rèn)識(shí)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(wèn)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(rèn)為未來(lái)50年地球生物質(zhì)的生產(chǎn)量將提高10倍。歐陽(yáng)平凱說(shuō):“現(xiàn)在提到糧食危機(jī),,我們最大的問(wèn)題是消耗糧食的數(shù)量非常大,,效率非常低。聯(lián)合國(guó)第一大問(wèn)題就是食品,,那么生物質(zhì)食品這個(gè)鏈到底該怎么走,?”
非糧和低劣生物質(zhì)資源潛力大
我國(guó)的糧食剛夠溫飽,食用油的原料大豆還需依賴進(jìn)口,,但歐陽(yáng)平凱指出,,我國(guó)有巨量的非糧和低劣生物質(zhì)資源可供發(fā)展。若將我國(guó)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(guó)發(fā)展燃料乙醇的主要資源是秸稈,秸稈做酒精的技術(shù)現(xiàn)在基本上已經(jīng)到了產(chǎn)業(yè)化前期,。我國(guó)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(yáng)平凱介紹,南京工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)木質(zhì)纖維素的經(jīng)驗(yàn)是,,在做酒精的同時(shí)還要做一些乙醇,、丙醇,在能源中利用生物質(zhì)的優(yōu)勢(shì),,加入化工工作,。
各國(guó)發(fā)展生物柴油的國(guó)情不同,歐陽(yáng)平凱認(rèn)為,,中國(guó)每年200萬(wàn)~300萬(wàn)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(jī)酸,,把有機(jī)酸拿出去加氫,得到醇,,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)化,,得到生物柴油。
正在開(kāi)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(dāng)前,,我國(guó)有8家企業(yè)生產(chǎn)生物丁醇,,現(xiàn)總產(chǎn)能16.5萬(wàn)噸/年。
微藻的光合作用效率最高可以達(dá)到9%,,含油微藻研究已成為當(dāng)前中國(guó)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,。但歐陽(yáng)平凱指出:“我們現(xiàn)在是用它做高值化學(xué)品DHA,好像做生物柴油還有一點(diǎn)差距,。”(生物谷 Bioon.com)