“農(nóng)田作物有可能逐漸取代石油成為獲得從燃料到塑料的物質(zhì)來源,,‘黑金’也許會被‘綠金’所取代,。”《今日美國》里的一篇文章這樣說。
傳統(tǒng)的加工工業(yè)是以化石資源為原料和能源進行的,,面對化石資源日益枯竭的窘境,,世界正孕育著一場用生物可再生資源代替化石資源的資源戰(zhàn)略大轉(zhuǎn)移。一個全球性的產(chǎn)業(yè)革命正在朝著以碳水化合物為基礎(chǔ)的經(jīng)濟發(fā)展,,這是可持續(xù)發(fā)展的一個重要趨勢,。目前正在開發(fā)的燃料乙醇、多聚乳酸,、多聚氨基酸,、多羥基烷酸以及各種功能寡糖等可視為這個碳水化合物經(jīng)濟時代來臨的前奏。到2020年,預(yù)計將有50%的有機化學(xué)品和材料產(chǎn)自生物原料,。
幾年前,,身為世界首富的微軟總裁比爾·蓋茨曾向全世界宣稱:下一個超過他成為世界首富的人,必定出自生物技術(shù)領(lǐng)域,。
這是真的嗎,?許多人在心里小心翼翼地詢問。
生物工程被譽為本世紀最富價值的產(chǎn)業(yè),,國際公認其市場規(guī)模是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的10倍,。凝聚著人類高度智慧的生物技術(shù)將會給我們這個時代以怎樣的驚喜?當時光走過2005年的時候,,人們依稀看到了答案,。
就在這一年,生物能源浮出水面,。
2005年的年底,,安徽省傳來令人振奮的消息:利用秸稈生產(chǎn)車用燃料乙醇的關(guān)鍵技術(shù)獲得了重大突破。
油價瘋漲的2005
回望剛剛過去的2005年,,最受人關(guān)注,、給人印象最深的當屬油價的高漲。2005年8月31日這一天,,紐約期貨交易所西得克薩斯輕質(zhì)原油期貨價格創(chuàng)出了每桶70.85美元的歷史紀錄,,而且自10月份以來一直在57美元至63美元的區(qū)間波動。這次國際油價漲幅之高,、高位震蕩的時間持續(xù)之長,為上個世紀70年代兩次石油危機以來所罕見,。
我國面臨的形勢更為嚴峻,。中國是石油資源相對貧乏的國家,專家測算,,石油穩(wěn)定供給不會超過20年,。我國自1993年起,即成為石油凈進口國,。過去的10年中,,我國石油需求量幾乎翻了一倍。2004年進口原油1.2億噸,,比上年增長34.8%,,占國家石油總供給量40%以上。有關(guān)專家預(yù)計,,近期我國石油進口依存度將會超過50%,。到2010年,我國石油消費總量將達4億噸,而國內(nèi)生產(chǎn)能力僅為1.6億噸,。
另外,,大量進口的不僅是石油,由石油派生的石化產(chǎn)品不少也依賴進口,,如各種聚乙烯,、聚丙烯、聚氯乙稀的消費量每年約1700萬噸,,其中約50%國內(nèi)生產(chǎn),,20%回收利用,30%依靠進口,。石油化纖聚酯年需求量1100萬噸,,50%原料PTA、乙二醇依靠進口,。
據(jù)權(quán)威人士分析,,2006年油價仍然難以回落。美國麥克唐納投資公司首席分析師克魯津斯基認為,,由于需求強勁,,煉油能力有限,2006年國際油價仍將居高不下,。近日,,路透社財經(jīng)新聞對美、日及歐洲的31家投資分析機構(gòu)進行了一項調(diào)查,,幾乎所有能源分析機構(gòu)都預(yù)測2006年原油價格仍會在高位運行,。
蓋茨投資生物能源
上帝在關(guān)上一扇門的時候,會打開另一扇窗,。
當一種產(chǎn)品價格高企的時候,,市場會去尋找一種能夠代替它的新的產(chǎn)品,來滿足人們的需求,。
在這一年里,,發(fā)展生物能源的呼聲一浪高過一浪。
集中國科學(xué)院院士,、中國工程院院士,、第三世界科學(xué)院院士于一身的石元春,親自撰寫文章,,普及生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的科學(xué)知識,,呼吁:“三農(nóng)”問題是全黨工作的重中之重,石油短缺已威脅到國家經(jīng)濟與國防安全,,環(huán)境的壓力越來越大,,是該采取重大戰(zhàn)略行動和創(chuàng)造奇跡的時候了,。
石元春院士用詩一般地語言告訴人們:為農(nóng)業(yè)開辟第三戰(zhàn)場和種出個“綠色大慶”,似乎匪夷所思和過于大膽,,但又是那么現(xiàn)實,、可行,離我們那么近,。
他說,,新中國成立之初,為了打破橡膠封鎖,,國家組織農(nóng)林科技工作者沖破了北緯10度的地理極限,,將橡膠樹種到了北緯18度至24度;為了打破核訛詐,,在經(jīng)濟和技術(shù)條件還極其薄弱的情況下,,創(chuàng)造了“兩彈一星”的奇跡。當前,,在石油價格猛漲,、能源頻頻告急的時候,發(fā)展生物能源替代傳統(tǒng)能源,,不僅完全可能,,而且也是現(xiàn)實的迫切需求。
而在大洋彼岸的美國,,比爾·蓋茨也以他的實際行動,,投了生物能源一張信任票。
據(jù)《每日經(jīng)濟新聞》報道,,比爾蓋茨通過他旗下的投資公司向以玉米生產(chǎn)乙醇的PacificEthanol公司砸下8400萬美元(約合人民幣6.8億元),,買入該公司525萬優(yōu)先股。PacificEthanol公司計劃于今年3月份上市,。蓋茨此舉充分表明了他對生物乙醇燃油發(fā)展前景的看好,。PacificEthanol公司總裁表示:“蓋茨的這筆投資反映出以玉米生產(chǎn)生物燃油乙醇,將是替代石油的可行選擇,,只要油價維持在每桶50美元以上,乙醇行業(yè)就一定有潛力,。”
比爾·蓋茨心動生物能源是有理由的,。2005年美國總統(tǒng)簽署實施的新能源法案中提出,到2012年,,燃料乙醇的產(chǎn)量要達到75億家侖,,產(chǎn)量比現(xiàn)在翻一番。在中國,,近日國家發(fā)展與改革委員會有官員表示,,“十一五”期間乙醇汽油推廣利用空間廣闊,,依靠現(xiàn)有的基礎(chǔ)和條件,產(chǎn)量可以再翻一番,。
從全球范圍來看,,乙醇汽油的發(fā)展正迎來一個黃金時代。
回歸生物能源時代
在中學(xué)課本里,,我們就被告知,,今天人們所用的石油、煤炭等,,都是由樹木,、植物等腐敗變成的,完成由生物體到化石能源這一過程,,大自然用了上億年的時間,。
其實,在工業(yè)文明時代之前,,人類賴以生存發(fā)展的能源就是生物能源,。生物能源(又稱綠色能源)是指從生物質(zhì)得到的能源,它是人類最早利用的能源,。古人鉆木取火,、伐薪燒炭,實際上就是在使用生物能源,。但是通過生物質(zhì)直接燃燒獲得能量是低效而不經(jīng)濟的,。隨著工業(yè)革命的進程,化石能源的大規(guī)模使用,,使生物能源逐步被以煤和石油天然氣為代表的化石能源所替代,。
但是,化石能源的使用不是無限的,。大自然經(jīng)過上億年的漫長歷程積累下來的化石能源,,在200年的工業(yè)文明的強力挖掘下,很快將面臨著枯竭,。人類的文明進步和社會生產(chǎn)力的發(fā)展使得人類對能源的需求越來越大,,而嚴峻的能源形勢日益成為全世界關(guān)注的焦點。經(jīng)科學(xué)測算,,地球上億萬年積累的化石能源(石油,、天然氣、煤等),,僅能支撐300年的大規(guī)模開采,。人們終于認識到,未雨綢繆,,利用現(xiàn)代科技發(fā)展生物能源,,是解決未來能源問題的一條重要出路,。
人類對能源的依賴和獲取正面臨著重大轉(zhuǎn)折。
在這場巨變和轉(zhuǎn)折中,,生物能源必將擔負一個十分重要的角色,。
“萬物生長靠太陽”,生物能源是從太陽能轉(zhuǎn)化而來的,,只要太陽不滅,,生物能源就取之不盡。其轉(zhuǎn)化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質(zhì),,生物能的使用過程又生成二氧化碳和水,,形成一個物質(zhì)的循環(huán),理論上二氧化碳的凈排放為零,。
生物能源是一種可再生的清潔能源,,開發(fā)和使用生物能源,符合可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟的理念,。因此,,利用高新技術(shù)手段開發(fā)生物能源,已成為當今世界發(fā)達國家能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容,。
讓農(nóng)產(chǎn)品和能源搭橋
在由傳統(tǒng)的化石能源向生物能源轉(zhuǎn)向的巨大變遷中,,對市場最敏感、反應(yīng)最快的一定是企業(yè),。
前不久,,豐田公司用白薯淀粉基塑料制成了汽車配件;富士通公司用玉米淀粉基塑料替代了計算機的塑料外殼,;杜邦公司用玉米生產(chǎn)1,,3-丙二醇(POD)的成本比化學(xué)法降低了25%??ń軤?道氏公司用玉米淀粉發(fā)酵生產(chǎn)了聚乳酸(PLA)和其他多種聚合物塑料后,,美國生物工程技術(shù)協(xié)會宣稱:“我們開始看到以玉米淀粉為原料的PLA生物材料在制造業(yè)的所有部門中得到應(yīng)用,這可能會徹底改造舊經(jīng)濟,。用轉(zhuǎn)基因作物和家畜改變了農(nóng)業(yè),,現(xiàn)在它正在改造工業(yè)。”
英荷皇家殼牌石油公司估計,,21世紀的前50年,,生物質(zhì)將提供世界化學(xué)品和燃料的30%,世界市場份額達到1500億美元,;英國石油公司/美國國際石油公司等也都開始了對生物質(zhì)能源產(chǎn)品的投資?;ぞ奕税退垢9?003年宣布,,將以可再生的生物質(zhì)資源作為化學(xué)品生產(chǎn)的主要原料,;杜邦公司剝離石油資產(chǎn),購買了生物技術(shù)公司和組織農(nóng)業(yè)綜合企業(yè),,將2010年銷售額的25%定位于生物質(zhì)產(chǎn)品,;美國的森林工業(yè)已開始與電力、石油,、化工公司合作,,利用林木廢棄物生產(chǎn)能源及化工產(chǎn)品。
在農(nóng)業(yè)大省安徽,,我國精細化工行業(yè)的排頭兵企業(yè)——豐原集團,,不僅用玉米生產(chǎn)出了燃料乙醇,而且生產(chǎn)出了有“石化之母”之稱的乙烯及環(huán)氧乙烷等衍生品,,并獲得了巨大利潤,。它讓人們實實在在地看到了現(xiàn)代生物科技的巨大魅力。
專家認為,,目前生物能源的主要形式有沼氣,、生物制氫、生物柴油和燃料乙醇,。燃料乙醇是目前世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的生物能源,。乙醇俗稱酒精,以一定的比例摻入汽油可作為汽車的燃料,,不但能替代部分汽油,,還可替代汽油中添加的MTBE(一種會污染大氣、地下水的添加劑),,讓排放的尾氣更清潔,。我國的燃料乙醇生產(chǎn)已形成規(guī)模,主要是以玉米為原料,,同時正在積極開發(fā)甜高粱,、薯類、秸稈等其他原料生產(chǎn)乙醇,,目前產(chǎn)量居世界第三,。
除此之外,通過工業(yè)手段,,將燃料乙醇脫水,,還可以得到乙烯。乙烯又被稱為“石化之母”,,人們?nèi)粘I钪须x不開的化工產(chǎn)品如塑料,、布料等大都是通過石油得來的。通過玉米,、薯類,、秸稈等原料生產(chǎn)出乙烯,,乙烯又生產(chǎn)出一系列的化工產(chǎn)品,這樣,,農(nóng)產(chǎn)品由生產(chǎn)出燃料乙醇和乙烯開始,,就與化石能源搭上了橋,只不過兩者走的路徑不同:傳統(tǒng)的石油化工行業(yè)走的是從原油開始,,到交通用汽油柴油,,至乙烯再到塑料等化工產(chǎn)品,而生物能源是從農(nóng)作物出發(fā),,通過現(xiàn)代生物技術(shù)手段,,得到燃料乙醇、乙烯,,再到化工產(chǎn)品,。二者殊途同歸。
在石油資源日趨枯竭的情況下,,以取之不盡的生物質(zhì)能為主要原料,、清潔無污染的生物能源,具有巨大的生命力和無與倫比的優(yōu)勢,。