我國(guó)科學(xué)家在近日提交的一份關(guān)于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的報(bào)告中提出:應(yīng)在新疆、內(nèi)蒙,、甘肅等荒漠地區(qū)建設(shè)大規(guī)??稍偕茉淳C合利用基地,把大規(guī)模藻類(lèi)的養(yǎng)殖和能源植物的種植與大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電結(jié)合在一起,,推動(dòng)我國(guó)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)從以化石能源為主向可再生能源轉(zhuǎn)換的歷史性轉(zhuǎn)變,。我區(qū)發(fā)展可再生能源、特別是能源植物的種植優(yōu)勢(shì)受到關(guān)注,。
全球出現(xiàn)生物柴油開(kāi)發(fā)熱潮
能源植物,,顧名思義就是可以產(chǎn)生能源的植物??茖W(xué)地講是油料作物,、野生油料植物和工程微藻植物等的統(tǒng)稱(chēng),是制作可再生性生物柴油的主要原料,。
能源植物成為熱門(mén)話題源自煤,、石油和天然氣等化石能源面臨枯竭,使用這些能源也造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,。因此,,世界各國(guó)都在致力于開(kāi)發(fā)和研究可再生能源、環(huán)保能源以及新型能源,。
在尋找新能源的過(guò)程中,,科學(xué)家們欣喜地發(fā)現(xiàn)了能源植物。它包括可再生的“石油植物”,,它的蘊(yùn)藏量豐富,,可以迅速生長(zhǎng),是可再生的種植能源,,用“植物石油”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油將從根本上解決能源危機(jī),。比較有名的一是產(chǎn)于澳大利亞的古巴樹(shù)(也稱(chēng)柴油樹(shù)),從成年的這種樹(shù)中每棵每年可獲得約25升燃料油,,且這種油可直接用于柴油機(jī),。英美等發(fā)達(dá)國(guó)家正在對(duì)已發(fā)現(xiàn)的40多種“石油植物”進(jìn)行品種選育和品質(zhì)優(yōu)化工作,并準(zhǔn)備盡快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),。法國(guó),、日本、巴西,、俄羅斯等國(guó)也正在開(kāi)展“石油植物”的研究和應(yīng)用,。另外還有一些通過(guò)提煉能產(chǎn)生燃油的植物,目前在巴西高原的熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)近千種這類(lèi)植物,,可從其所產(chǎn)生的乳液中用簡(jiǎn)單的工藝就能得到高品質(zhì)的液態(tài)燃料,。
隨著人們對(duì)能源植物認(rèn)識(shí)的不斷加深,以能源植物為原料的生物柴油的開(kāi)發(fā)熱潮在全球掀起,。
歐盟是生物柴油發(fā)展最早也是最快的地區(qū),。為促進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,歐盟通過(guò)相關(guān)法令,規(guī)定成員國(guó)在2010年實(shí)現(xiàn)生物燃料使用量在燃料總量中的比重達(dá)到5.75%,。
美國(guó)生物柴油產(chǎn)能正在迅速擴(kuò)張,,2007年美國(guó)生物柴油總產(chǎn)能達(dá)到25.6億加侖/年,每年約合853萬(wàn)噸,,相當(dāng)于2006年實(shí)際產(chǎn)量的10倍,。
在馬來(lái)西亞,2007年生物柴油產(chǎn)量達(dá)到150萬(wàn)噸,。印度尼西亞生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛剛開(kāi)始,,但該國(guó)政府表示,今后幾年生物柴油發(fā)展目標(biāo)是將生產(chǎn)能力逐步擴(kuò)大到500萬(wàn)—600萬(wàn)噸,。
選擇能源植物種類(lèi)是發(fā)展生物柴油的關(guān)鍵
由于生物燃料迅猛發(fā)展,,需要消耗一定量的農(nóng)作物,又引發(fā)國(guó)際上對(duì)“車(chē)輪子”和“糧袋子”孰重孰輕問(wèn)題的持續(xù)爭(zhēng)論,。
目前國(guó)際上從植物提取乙醇的技術(shù)來(lái)自玉米棒子,,因此美國(guó)提出了玉米轉(zhuǎn)換乙醇的科技計(jì)劃,結(jié)果導(dǎo)致第二年全球糧食價(jià)格瘋漲一倍,。因?yàn)橛衩资且环N基礎(chǔ)性農(nóng)產(chǎn)品,,一旦玉米緊俏、飼料價(jià)格上漲,,肉類(lèi)肯定漲價(jià),。另外農(nóng)民見(jiàn)玉米有利可圖都會(huì)轉(zhuǎn)而種植,其他作物勢(shì)必因?yàn)楣?yīng)量減少而漲價(jià),??筛N土地始終是有限的,畝產(chǎn)量也是有限的,,通過(guò)玉米轉(zhuǎn)化乙醇意味著每個(gè)人都必須從自己的飯碗里撥出一些“喂”給汽車(chē),。
在我國(guó),生物柴油發(fā)展正處于起始階段,,但發(fā)展速度正在明顯加快,。由于我國(guó)植物油供給缺口較大,對(duì)國(guó)際市場(chǎng)依賴(lài)性強(qiáng),,生物柴油發(fā)展是否受到資源方面的制約引起市場(chǎng)各方的關(guān)注,。因此,在對(duì)生物柴油的研究開(kāi)發(fā)中,,選擇什么樣的植物作為能源植物顯得尤為重要,。
事實(shí)上,一些專(zhuān)家認(rèn)為,,未來(lái)生產(chǎn)生物燃料的原料不會(huì)都是農(nóng)作物,,更多的將是富含纖維素的有機(jī)物,,如木頭、蒿草和農(nóng)作物的殘余物等,。由于它們大量存在,,生物燃料發(fā)展或許還有一條新路可走。對(duì)不與人爭(zhēng)地,、爭(zhēng)糧的能源植物的研究正成為人們利用植物能源的熱點(diǎn)。
美國(guó)加利福尼亞州境內(nèi)廣泛生長(zhǎng)著“黃鼠草”,,1公頃面積的黃鼠草可提煉1噸石油,,若經(jīng)過(guò)雜交人工種植,每公頃產(chǎn)量可高達(dá)6噸,。這種植物可以在沙漠和半沙漠地帶生長(zhǎng),,既不與其它植物爭(zhēng)地,又能改善生態(tài)環(huán)境,。目前美國(guó)已開(kāi)始大面積種植這種油料植物,。
在澳大利亞北部,也發(fā)現(xiàn)了兩種可以提取石油的多年生野草———桉葉藤和牛角瓜,??茖W(xué)家們用溶解法從這兩種野草的莖葉中提煉出一種白色汁液,然后再?gòu)闹兄迫∈汀?/p>
從植物中提煉石油最讓人鼓舞的前景之一來(lái)自對(duì)藻類(lèi)的研究和開(kāi)發(fā),,因?yàn)樗鼈兩L(zhǎng)迅速,,產(chǎn)量也高。如在淡水中生存的一種叢粒藻,,它們簡(jiǎn)直就是產(chǎn)油機(jī),,能夠直接排出液態(tài)燃油。
我區(qū)有可能成為能源植物種植基地之一
國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃明確,,應(yīng)充分利用荒草地,、鹽堿地等,以提高單產(chǎn)和淀粉含量,、降低原料成本為目標(biāo),,培育木薯、甘薯,、甜高粱等能源專(zhuān)用作物新品種,。
前不久,新華社報(bào)道了寧夏銀川一家工廠以甜菜為原料生產(chǎn)乙醇取得成功的事例,。據(jù)報(bào)道,,這項(xiàng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物活性引透技術(shù),是直接用甜菜而非甜菜產(chǎn)糖的糖蜜為原料生產(chǎn)乙醇,。這項(xiàng)高新生物技術(shù)經(jīng)過(guò)兩年的工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐完成,,它在應(yīng)用非糧食類(lèi)生物質(zhì)乙醇生產(chǎn)領(lǐng)域中取得了突破,。
報(bào)道援引寧夏西部光彩新能源高新技術(shù)有限公司總經(jīng)理趙滌飛的話說(shuō),該技術(shù)符合國(guó)家鼓勵(lì)以非糧食作物生產(chǎn)乙醇的產(chǎn)業(yè)政策,,不僅技術(shù)投資少,,原料成本可降低約15%,出酒率可提高約16%,,土地利用率可提高約20%,,而且生產(chǎn)工藝兼容性強(qiáng),污染程度低,,所有的排放物都能得到利用,。
據(jù)了解,燃料乙醇是乙醇汽油的主要原料,,它由植物生產(chǎn)而成,,因此稱(chēng)為生物質(zhì)可再生能源。國(guó)家發(fā)改委能源研究所副研究員康艷兵介紹,,我國(guó)《國(guó)家可再生資源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提出,,到2010年,非糧燃料乙醇用量將達(dá)到200萬(wàn)噸,,而現(xiàn)在非糧燃料乙醇的產(chǎn)量特別小,。目前由國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的燃料乙醇生產(chǎn)廠均以玉米為原料,但近年我國(guó)玉米的庫(kù)存逐年下降,,而且由于玉米價(jià)格居高不下,,燃料乙醇成本甚至高于汽油價(jià)格,為此國(guó)家提倡積極開(kāi)發(fā)非糧原料的生物質(zhì)能源,。
新疆是我國(guó)甜菜重要產(chǎn)地,,開(kāi)發(fā)甜菜生產(chǎn)燃料乙醇潛力巨大。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所所長(zhǎng)趙連江認(rèn)為,,直接用甜菜為基本原料的生物活性引透技術(shù)生產(chǎn)的燃料乙醇很好地解決了燃料乙醇的原料和價(jià)格問(wèn)題,,對(duì)緩解能源緊張具有重要意義,使實(shí)現(xiàn)“不與人爭(zhēng)糧,,不與糧爭(zhēng)地,,不與財(cái)政爭(zhēng)錢(qián)”的可再生能源燃料乙醇生產(chǎn)成為可能。
新疆廣大地區(qū)全年日照達(dá)2600-3400小時(shí),,年太陽(yáng)總輻射能5400-6300兆焦耳/m2,,積溫達(dá)3000-4000℃。依據(jù)我區(qū)多年光合作用研究的積累和國(guó)外的文獻(xiàn)報(bào)道,,微藻可能在缺水干旱的沙漠,、戈壁地區(qū)在塑料大棚等保護(hù)地養(yǎng)殖條件下、在遠(yuǎn)較高等植物耗水少得多的情況充分利用當(dāng)?shù)氐墓鉄豳Y源生產(chǎn)生物質(zhì),。我區(qū)適合在保護(hù)地牗塑料大棚牘條件下大規(guī)模養(yǎng)殖微型藻類(lèi)作為生物質(zhì)能源,。另外,,研究表明,我區(qū)荒漠區(qū)生長(zhǎng)著的大量檉柳科植物也是理想的含有較高的能源植物,。
我國(guó)科學(xué)家建議,,應(yīng)利用新疆的荒漠土地資源,培育耐旱抗堿的能源植物,,結(jié)合荒漠治理,,大規(guī)模開(kāi)發(fā)能源植物種植基地,為我國(guó)規(guī)?;l(fā)展生物質(zhì)能源提供穩(wěn)定的資源量,。
全球能源植物的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策必然推助我區(qū)成為國(guó)家能源植物種植基地之一。