國際油價飆升,尋找可再生替代燃料迫切。生物燃料在糧食安全的警示下,有所節制而另尋出路。原料上漲、技術難題、推廣政策……多方因素交織之下,我國生物柴(汽)油和燃料乙醇兩大替代燃料的研發生產,既有突破也有困惑。
非糧乙醇喜報頻傳
生物燃料決不能“與人爭糧、與糧爭地”!國家發展改革委副主任王金祥近日在第二屆中國生物產業大會高層論壇上再次強調,我國發展生物燃料必須遵循這一原則。在非糧原料制取燃料乙醇產業,喜訊不斷傳來。
在“十一五”國家科技支撐計劃的支持下,清華大學開發的甜高粱乙醇生產新技術和設備達到國際先進水平。該工藝使甜高粱稈發酵乙醇時間從傳統窖式發酵的3天縮短到44小時,這也比用玉米發酵生產乙醇的時間縮短了20%;糖醇轉化率高達95%。據介紹,甜高粱是非糧作物,能在含鹽量0.5%以下的鹽堿地上獲得較高產量,因此不屬“與人爭糧”,將成為我國新一代理想能源作物,并帶動農民增收。目前,該項目正在進行示范工廠設計,即將實現商業化生產。
甜高粱、木薯等非糧作物制取乙醇的優勢在于其淀粉、糖含量高,能替代玉米、小麥,但畢竟還得有個生長周期。而另一種原料———木質纖維素來源更廣、更能廢物利用,秸稈、木屑、稻殼等都能用來制取乙醇。華東理工大學能源化工系教授顏涌捷一直致力于木質纖維素廢棄物制取乙醇技術的研發,去年在上海奉賢以木屑、稻殼為原料的600噸規模試驗已經成功,正準備更大規模的試生產。國家授權的4家糧食乙醇企業之一的河南天冠集團,也在加緊開發非糧乙醇生產,據其設在上海的研發中心負責人史吉平博士透露,天冠3000噸秸稈乙醇中試設備正在調試,不久將投入生產。
“分子并合”后來居上
我國其他替代燃料的研究也取得令人欣喜的突破。由山東泉興礦業集團有限公司、天津海文工業工程研究所等共同開發成功的分子并合生物液體燃料,目前已經通過山東省科技廳認證,由泉興礦業集團建設的15萬噸產業化裝置也已完成,等生產許可證批下來即可投產。
該技術發明人、天津海文工業工程研究所所長何光臨告訴記者,該項技術主要以植物油、糖廠、石油化工廠產生的廢料、雜醇油為原料,用一種特殊的高分子添加劑替代目前普遍使用的甲醇進行脂交換過程,生產出的汽油達到了國家標準。據悉,目前在實際使用中,生物燃料要與普通汽油混合,生物燃料比例一般在15%以下,而在萬噸級裝置上制造出的這種生物汽油,其主要指標優于國標和歐美標準,使用混合比例能達到85%。“大規模生產品質如何現在還不好說,而只有達到這個比例,生物燃料才能夠真正起到替代燃料的作用”,何光臨說。
降低成本才是關鍵
“達到85%談何容易”,史吉平博士說。目前,我國一些地區使用時調配的比例僅為10%,原因一是原料供應不上;二是燃料乙醇熱值不如普通汽油,比例過大會影響汽車動力;三是價格沒有競爭力。
顏涌捷告訴記者,近年來生物燃料產業蓬勃興起,原先大家不要的秸稈等現在都漲價了,他們生產一噸乙醇成本也在7000元左右,這還是酸解法木質纖維素乙醇的成本價,而用酶解法生產的木質纖維素乙醇每噸成本價更高達1萬元。這兩種方法工藝均已走通,但業內認為酸解發酵效率低、會產生有害物質,并消耗大量蒸汽,與新能源清潔、高效、低能耗的原則不符;而酶解可在50攝氏度環境下完成,不用消耗蒸汽,產生的廢水無害,被認為是優化方案。但是,目前這種酶的制造成本很高,配方還不完善,屬于“世界性難題”。美國為此已投入巨資補貼4家企業開展對這種酶的研究和生產。據樂觀估計,在2012年左右有望使酶的成本降低到可商業化的程度。何光臨說,用分子并合技術生產的生物汽油,據測算每噸成本也在7000元左右,到消費者手中大約要8000元—9000元,折合到每升與目前國內汽油價格相比,還是沒有多大競爭力。
史吉平透露,目前從事非糧燃料乙醇加工基本上處于虧損狀態。他建議,國家盡快出臺非糧生物燃料補貼政策,以便起到積極的鼓勵引導作用。國務院發展研究中心能源經濟研究部有關負責人指出,要建立非糧生物液體燃料收購制度,可由國家委托有資質的機構,根據行業的平均利潤率,對其核定出一個保護性的收購價。同時,還應抓緊制定生物液體燃料的技術標準和使用規范,做好生物液體燃料生產和銷售的銜接。
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