全球石油化工巨頭埃克森美孚近日發(fā)布的《全球能源展望2012》報告中提到,受經(jīng)濟增長和人口因素影響,到2040年全球能源需求將比2010年高出30%。今年3月20日,國內(nèi)成品油價格又進行了上調(diào),93號汽油從7.85元/升上調(diào)至8.33元/升,這是自2010年4月以來,國內(nèi)成品油價格上調(diào)幅度創(chuàng)了新高。
能源危機已經(jīng)觸動每個人的神經(jīng),也激起了人們尋找可替代能源的強烈愿望。目前國際上生產(chǎn)、利用的生物質(zhì)燃料有哪些?都有什么優(yōu)缺點?我國發(fā)展生物質(zhì)燃料的前景如何?日前,記者采訪了兩院院士、石油化工科學研究院高級顧問閔恩澤。
很多東西能替代汽油
閔恩澤院士介紹,目前國內(nèi)外研究、應用較多的幾種生物質(zhì)燃料主要有秸稈乙醇汽油、甜菜生物質(zhì)汽油、纖維素生物質(zhì)汽油、生物柴油、第二代生物柴油、微藻生物柴油等,很多東西可以替代汽油,我國發(fā)展生物質(zhì)燃料的前景非常廣闊。
含10%乙醇的秸稈乙醇汽油已在我國推廣應用。與傳統(tǒng)汽油相比,它優(yōu)勢明顯。比如辛烷值提高了、含氧多、燃燒充分,減少汽車尾氣一氧化碳排放35%以上、碳氫化合物排放15%以上。生物質(zhì)生長過程,還能吸收二氧化碳。目前,我國已建有20萬噸/年以上、以非糧作物木薯為原料的工廠。在國外,美國能源部投資10億美元,發(fā)展秸稈乙醇工藝。計劃到2030年,秸稈乙醇供應達到美國汽油總量的30%,約1.9億立方米,生產(chǎn)成本也將低于石油汽油。閔恩澤院士說,要立足我們的基礎,與國外合作,先實現(xiàn)工業(yè)化,再把規(guī)模擴大至10萬噸/年以上。而大規(guī)模發(fā)展,酶制劑是基礎,原料是關鍵,要調(diào)研了解國內(nèi)的原料供應情況,研發(fā)具有自己特色的酶制劑。
以甜菜為原料的生物質(zhì)汽油——最新一代生物質(zhì)車用汽油,比乙醇汽油能量更高,使用更經(jīng)濟;不需要更新銷售系統(tǒng)和加油站;不需要調(diào)整發(fā)動機。國外2010年開始建設工業(yè)生產(chǎn)裝置。生產(chǎn)工藝包括原料預處理、水相重整、堿催化聚合、加氫脫氧。
同時,國外也在大力研究以纖維素為原料的生物質(zhì)汽油。纖維素比甜菜等原料來源廣泛、價廉。采用纖維素為原料,我國更有可能形成具有自主知識產(chǎn)權的技術。國內(nèi)對纖維素生產(chǎn)生物質(zhì)汽油的研發(fā)已經(jīng)開展,并取得一定進展。應重點突破,占領這一高科技發(fā)展前沿制高點。
生物柴油大有可為
閔恩澤院士介紹,生物柴油是21世紀崛起的新興產(chǎn)業(yè),世界生物柴油產(chǎn)能已在3000萬噸/年以上。目前,美國產(chǎn)能已發(fā)展到1093萬噸/年、歐盟為1300萬噸/年。國際上已經(jīng)制定完善的生物柴油標準。
我國生物柴油總產(chǎn)能約150萬噸/年,近幾年產(chǎn)量30萬—50萬噸/年,大多以廢棄油脂為原料。中國海油建設在海南東方的6萬噸/年生物柴油裝置,采用中國石化的SRCA工藝,實現(xiàn)了清潔生產(chǎn),并已在海南的加油站銷售。
閔恩澤院士說,中國石化發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)有基礎。中國石化擁有完整的從小型到2000噸/年生物柴油中型試驗裝置;擁有生物柴油質(zhì)量分析、模擬評定、臺架試驗裝置以及行車試驗的經(jīng)驗;擁有世界一流的、處理廢棄油脂原料的生物柴油成套技術,以及處理木本植物油和微藻油原料的堿催化蒸餾工藝。此外,中國石化向科技部申請了“十二五”國家生物柴油重大支撐項目,中國石化咨詢公司受國家能源局委托,正編制我國生物柴油行業(yè)發(fā)展的指導意見。這些,對中國石化發(fā)展生物柴油提供了有力支持。
期望微藻“點綠成金”
微藻是地球上最簡單的一種生物。微藻生物柴油可以減排二氧化碳,減少溫室效應,減少對石油的依賴,還能處理廢氣廢水,保護環(huán)境。微藻生物柴油技術被譽為“一石三鳥”的技術,各國政府均大力支持研發(fā),如美國制定了微藻生物柴油路線圖,??松梨?span lang="EN-US" style="margin: 0px; padding: 0px; font-size: 12px; font-family: verdana, arial, helvetica, sans-serif, 宋體; position: static;">2009年投資6億美元研發(fā)微藻生物柴油。人們對這一技術,抱有熱切期望。
微藻是光合效率最高的原始植物,也是自然界中生長最快的植物,比農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量高出數(shù)十倍。微藻可以生長在高鹽、高堿的水中,可用灘涂、鹽堿地、沙漠和海水、鹽堿水、工業(yè)廢水等培養(yǎng)。微藻干細胞的含油量高達70%,是最有前景的產(chǎn)油生物;微藻培養(yǎng)利用工業(yè)廢氣中的二氧化碳,可減少溫室氣體的排放,還可吸收工業(yè)廢氣中的氮氧化物,減少對環(huán)境的污染;生產(chǎn)微藻生物柴油的同時,還能生產(chǎn)藻餅,加工成蛋白質(zhì)、多糖、脂肪酸等高價值產(chǎn)品,降低微藻生物柴油的成本。
閔恩澤院士表示,發(fā)展微藻生物柴油只需要二氧化碳、陽光、土地3種資源。但要大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),還有漫長、艱難的路要走。它的生產(chǎn)是復雜的系統(tǒng)工程,涉及多學科、多專業(yè),投資巨大。目前大型成套技術缺乏,大型化生產(chǎn)尚未實現(xiàn),生產(chǎn)成本遠遠高于石油柴油。人們面臨的任務是,要在微藻收集、濃縮、破壁、提油等方面取得重大突破,同時簡化流程、降低設備投資和生產(chǎn)成本。微藻培育是微藻生物柴油發(fā)展的基礎,要利用基因工程,突破含油量和生成速度難關。