在全球性不可再生資源石油日益緊缺的大背景下,,尋找并對能源植物進行戰(zhàn)略儲備成為發(fā)達國家緩解能源危機的新途徑之一。我國近年來已開始關(guān)注能源植物資源開發(fā)領(lǐng)域并采取了一些措施,,但由于起步較晚,,其儲備及相關(guān)技術(shù)研究均亟待推進。
據(jù)介紹,,能源植物指能量富集型的植物,,它們通過光合作用固定二氧化碳和水,將太陽能以化學能形式儲藏在植物中,,除直接燃燒產(chǎn)生熱能外,,還可轉(zhuǎn)化成固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,。
按照化學成分,,能源植物分為三類:第一類是富含碳水化合物的能源植物。包括富含糖的能源植物,,如菊芋,、甘蔗、甜高粱等,;富含淀粉的能源植物,,如木薯、玉米,、甘薯,;富含纖維的能源植物,如芒果,、桉樹等,。利用這些植物可得到生物柴油、燃料乙醇和燃氣,。第二類是富含油脂的能源植物,,如油菜,、向日葵、棕櫚,、花生等,。這類能源植物既是人類食物的重要組成部分,也是工業(yè)用途非常廣泛的原料,。第三類富含類似石油成份的能源植物,,如麻瘋樹、油楠,、續(xù)隨子,、綠玉樹、古巴香膠樹等,,可直接產(chǎn)生接近石油成份的植物,,其主要成分是烴類,如烷烴,、環(huán)烷烴等,,富含烴類的植物是植物能源的最佳來源,通過脫脂的處理可作為柴油使用,。
初步估計,,我國現(xiàn)有能源植物至少在200種左右??傮w上看,,能源植物目前可利用的優(yōu)良品種不多,很多尚處在自生自滅的野生狀態(tài),,未被馴化栽培,,這需要篩選或引進含量豐富的品種,或通過遺傳改良手段人工選育速生或含烴量高的品種,。
更為嚴峻的是,,由于摸底普查工作較為滯后,目前國內(nèi)有關(guān)部門及專家掌握的植物資源現(xiàn)狀和剛完成不久的《中國植物志》,,主要依據(jù)都還是上世紀中期前后的數(shù)據(jù)資料,,有些甚至是19世紀初外國植物學家的標本資料。至于針對能源植物這種戰(zhàn)略物資的資源及其分布狀況,,還沒有進行過全面普查,。
雖然我國植物能源開發(fā)利用已經(jīng)取得一定成績,,但大多數(shù)植物能源技術(shù)尚處于初期發(fā)展階段,,一方面充滿希望,一方面目前還很弱小,,產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化程度比較低,,缺乏自我持續(xù)發(fā)展的能力,。
以備受關(guān)注的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)為例,我國的生物燃料產(chǎn)業(yè)起步晚,、發(fā)展快,。“十五”期間,國家批準建設(shè)4個生物燃料乙醇生產(chǎn)試點項目,,每年生產(chǎn)燃料乙醇102萬噸,,可以混配超過1020萬噸生物乙醇汽油,乙醇汽油的消費量已占全國汽油消費量的20%,,中國成為世界上第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國,。
一開始,國內(nèi)庫存的近1億噸陳化糧是我國乙醇燃料的主要原料,,但目前這些陳化糧已經(jīng)用完,。乙醇生產(chǎn)開始轉(zhuǎn)向采用新糧作為原料。一位企業(yè)負責人介紹,,生產(chǎn)1噸乙醇,,通常要用3.5噸左右糧食,生產(chǎn)過程中還需消耗2至3.5噸煤,,從總的能源消耗來看,,用糧食生產(chǎn)乙醇燃料并無優(yōu)勢可言。為了使乙醇燃料能順利推廣,,國家規(guī)定,,車用乙醇汽油與同標號的普通汽油同升同價,并給予適當補貼和減免稅收等政策優(yōu)惠,,2006年該項補貼額為每噸2054元,。有關(guān)專家預(yù)測,倘若在“十一五”期間以每年發(fā)展600萬噸生物乙醇計算,,每年的財政補貼將超過百億元,。即便如此,企業(yè)每生產(chǎn)1噸乙醇燃料也要虧損1000多元,。
針對發(fā)展植物能源是否與糧爭地,、與人爭糧的擔心,有關(guān)專家認為從科技層面和經(jīng)濟層面看,,這種情況出現(xiàn)的機會較低,。中國科學院華南植物園主任黃宏文說,基因技術(shù)可以選育出大量抗鹽,、抗旱等能源植物,,它們適合在惡劣的生態(tài)環(huán)境下生長,主要利用荒山荒坡和鹽堿地,、荒灘,、沙地,,不會與糧爭地。中國農(nóng)科院油料所所長王漢中則認為,,從經(jīng)濟層面說,,基本糧食作物增加工業(yè)用途,有利于拓寬其需求彈性范圍,,避免糧食供銷中“多收三五斗”困境的發(fā)生,,從而保護農(nóng)民的經(jīng)濟利益。
由于我國對能源植物的資源儲備,、研究及開發(fā)都還處于起步階段,,整體水平不高,專家們對此提出了以下建議:
一是為了開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新能源生物技術(shù),,迫切需要政府在生物能源技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)中增加投入并盡快出臺具體的關(guān)于生物能源的具體的政策扶持措施,,提高生物質(zhì)能在能源中所占比例。建議政府給予能源植物基礎(chǔ)性研究更多的關(guān)注與支持,,有關(guān)部門應(yīng)將生物能源的開發(fā)利用列入新興產(chǎn)業(yè),,在制定長期規(guī)劃時給予明確定位,并制定科學發(fā)展規(guī)劃,,務(wù)實地推進各項工作的部署,。同時,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的研究和發(fā)展強調(diào)單位之間的合作,,針對重大問題進行聯(lián)合攻關(guān),,發(fā)展過程中要盡可能的取得地方政府的支持。
二是希望國家盡快出臺政策措施解決可再生能源的“出路”問題,。像中油所與華中農(nóng)業(yè)大學均在油菜生物柴油的科研中取得重大突破,,并已進入中試,卻無法解決這種可再生能源的“出路”問題,。在缺少生物柴油國家標準的背景下,,現(xiàn)行柴油機在正常情況下不會貿(mào)然改用生物柴油,這是當前生物柴油產(chǎn)業(yè)化的最大障礙,。建議國家有關(guān)部門能盡早制定出生物柴油國家標準,,促進科技攻關(guān)的進一步開展。
據(jù)了解,,目前德國,、美國等國家均有詳細的生物柴油國家標準。在“生物柴油”發(fā)展最為迅速的德國,,這種新燃料的標準即以低芥酸菜油為原料制訂,。美國生物柴油主要的產(chǎn)品形式是混合油,比例為生物柴油20%,普通柴油80%,。
三是根據(jù)《可再生能源法》,,為提高生物柴油的競爭力,、促進清潔空氣并減少石油的進口量,,國家應(yīng)及時出臺促進生物柴油生產(chǎn)的優(yōu)惠政策。在德國,,生物柴油接受補貼,、免稅等政策后,銷售價格甚至低于石化柴油,,在市場上極具競爭力,。
四是在能源植物的栽培引種過程中要注意對生態(tài)環(huán)境的影響,進行安全性評價,。有些品種如需要從國外直接引進,,必須經(jīng)過國家安全性評價之后方可實施;部分大戟科,、瑞香科的植物在栽培研究過程中要進行安全性研究,。