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能源紧缺催生中国生物质能发展

2009-09-09 09:46:45 腾讯科技

领域介绍

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。
核心提示

中国科学院院士石元春说,在未来一个较短的时期内,最有潜力替代石油的能源,是生物质能源。

生物质能源是一种环保、经济的可再生能源,在西方科技发达国家已经获得广泛应用。而在中国,生物质能源的发展和应用,都还没有形成规模。

石油枯竭后最现实的能源替代品

生物质能源就是用生物质做能源,所有生物产生的物质,拿它来做能源,薪柴是最古老的生物质能源,现在我们的概念是用现代的科学技术,把所有能够用在能源上的生物质都做成一种高品位的、高能量转化比的能源产品。这是一种现代生物质能源的概念,老的就是烧柴火。

人类社会工业化后,能源从烧柴火转到了烧煤,进而转到了烧石油和天然气。石油和天然气是化石能源,是不可再生的,用了一二百年之后,人们突然发现,我们用得已经差不多了,面临着这些能源枯竭的问题。
石油是工业社会发展的血液,一旦枯竭后怎么办呢?肯定要找替代的能源,一个是可再生的,一个是新能源,目前比较现实的是可再生能源。在可再生能源中,包括风能、太阳能、生物能、水电。但是风能也好,太阳能也好,它们都有一定的资源局限性,真正在目前和今后三五十年里能够进行大规模产业化开发的是生物质能源,它是最有潜力的,最现实的,最实用的。

原料来源广泛

现在我们生物质能所用的原料是什么?美国用玉米做乙醇,巴西用甘蔗做乙醇,欧洲是用油菜生产生物柴油等等。但是真要发展生物质能源的话,除了这些农产品以外,更多的是用两样东西:一是废弃物,农林的废弃物,所有的有机物质都可以转化为生物能源,这个大家可能想象不到,比如说作物秸秆,原材料很多。二是畜禽粪便,可以做成沼气,用来发电、供热,欧洲用的很多了。还有是工业有机垃圾,包括城市里产成的大量泔水,它里面存在大量的油脂,可以利用这些油脂生产生物柴油,这是一种非常好的替代燃料。

从原料上来说,我们还能利用现在还不能作为耕地的边际性土地种植能源植物,因为能源植物抗逆可用性强,这样一以来,生物质能的原料来源一下子就扩大了,而且可以重复利用,发展循环经济。 在这样的一些时代背景情况下,目前世界上生物质能源发展得非常快。

西方国家已广泛应用

1999年,美国当时的总统克林顿签署了一个总统令,要求在美国发展生物基产品。所谓生物基产品,就是利用生物质作为原料,生产材料、有化工产品、药品、能源等。

在此之前,美国已经酝酿了好几年,但是由于没有引起社会的广泛认识,生物基产品的开发情况并不理想,只是零零星星的有一些机构在研究。克林顿的总统令颁布后,美国开始全面推进生物基产品的研究开发,于是在世界各地产生了带动作用。

生物基产品在美国推行得非常快,欧洲也推行得非常快。美国从能源的替代角度考虑多一些点,欧盟则主要考虑环保,它们将畜禽粪便、工业废弃物都利用起来,以避免污染;汽油汽车大量排放的氮氧化物也是污染源,用生物柴油替代可以减少温室气体排放量;森林里的枯枝落叶也被做成替代煤。

总体来说,欧盟从环保角度出发,在生物基产品上发展得很全面,比较多元化,而美国以能源替代为主,比较单一。但现在欧盟情况也有变化,因为这两三年能源形势更加紧张,油价飙升,谁都受不了了,都在寻找替代能源的办法。欧盟开始不注意发展乙醇,也大力发展燃料乙醇了。

美国和欧盟并不是世界上最早发展生物质量能源的地区。生物质能源的先驱者是巴西,它最早在20世纪70年代的能源危机中就发展了甘蔗乙醇,现在已发展成甘蔗乙醇经济了,成为巴西一个重要的经济支柱产业,是目前世界上燃料乙醇的生产和出口大国,而且还出口机械、技术等等,美国、日本、印度都从巴西进口。

在我们周边,印度受到美国生物质能源冲击波的影响,今年3月份强制性要求全国车用汽油中加5%乙醇,日本制定了一个告别石油计划。
美国大幅度推进

在美国,发展生物质能源的呼声越来越高。美国前任总统布什在任的时候说过,美国就像吸毒者一样对石油上了瘾,而石油大部分都来自于不稳定的地区,现在我们唯一的办法就是通过科学技术的进步,来逐步摆脱石油的约束,摆脱石油经济。

福特公司总裁最近也有一段话,他也感到汽车业必须在新的形势下进行战略调整和转型。美国人没有汽油,没有汽车是没法儿生活的,而现在汽油涨价这么厉害,对美国的中低收入家庭压力非常大,现在有燃料乙醇加入到汽油当中去以后,价格就便宜了,大约是相当于原来一块钱,现在八毛钱就够了。因此,汽车就带动起来了,这种汽车稍微有一点改进就行了。

美国已经大量使用E85(汽油和乙醇混合的燃料),即85%的燃料乙醇和15%的汽油。这就是说,它不是替代10%,20%,而是替代85%,甚至百分之百的汽油,这是个不得了的事情。美国现在已经有600万辆FFvs汽车(灵活燃料汽车)上路,巴西有220万辆。在加油站,你可以加纯汽油,也可以加E10的乙醇汽油,也可以加E85的汽油乙醇。

中国尚不具优势

在中国,很多人还不知道生物质能源的事。我们已经有一些城市在使用乙醇汽油混合燃料,不过都是添加10%的乙醇,90%还是汽油。而现在已经不是10%的概念,而是E85的概念了。

中国是个缺油国家,资源是世界的2%,消费是世界的第二位,进口依存度已经达到40%多。国家对是物质能源的需求是战略性的,一定要积极和大力发展。

我们未来可能会大力推进燃料乙醇、生物柴油、工业沼气等生物质能源的发展。

燃料乙醇通常也叫燃料酒精, 美国生产燃料酒精的传统原料是玉米,但是在中国,如果用玉米来作为原料生产燃料酒精,会有一些问题,我们的粮食还很紧张,本来就不够。不过,我们有很多可以替代的能源植物,比如甘蔗和南方的木薯。南方的木薯的产量很高,亩产七八吨。

南方用木薯和其他的薯类做燃料乙醇,目前已经有很好的进展,有很成功的经验。我到过广西南宁、北海、钦州,他们的年产30万吨的木薯乙醇厂,我都参观了。它的老总讲,目前成本和利润还是不错的。如果国家再给它政策上一些扶持和支持,会发展得更好。现在一公顷的木薯能够生产四吨到五吨的酒精。南方有大量的边际性的土地,木薯这类东西,铁杆庄稼,只要没有水土流失,一般长得很好。 至于说到前景,我可以告诉您,前景极佳!

 




责任编辑: 中国能源网

标签: 生物质能 中国

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