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微生物生态燃料,实现能源与环境双赢的梦想

2009-12-11 17:04:00 中国能源网

传统的生物能源,基本都是通过粮食生产出来的,但我们今天要告诉大家一个振奋人心的消息,有一种生态能源来自污水,而不是粮食!据介绍,这种生态能源是一种微生物生态能源,是由三种混合渗滤液(城市生活污水、垃圾渗滤液、工业污水)通过添加特殊微生物群落发酵而成的一种有机液体燃料。由污水转化成液体燃料,该燃料必须通过"三关",即对污水除臭;对污水安全处理,包括对有害菌体和重金属的处理问题;借助微生物菌种捕获阳光和空气中的碳并进行碳转化,提升污水的燃烧热值。顺利通过"三关"之后,污水的燃烧性将不断得到提升,此时可以通过调节反应物的反应条件和时间,控制好燃料的安全稳定性能,使污水衍变合成为具有安全可燃的有机液体。

据介绍,该燃料的研发,最初是泰国华侨邓楚柏先生在城市垃圾无害处理系统中,发现了高浓度污水中28种微生物群落具有可燃性,目前大量的实验表明,该燃料的特理特性表现为:燃烧值4000至7000kcal/kg,闪点29℃,密度800至950g/L,热量9000至12000大卡,目前适用于家庭、宾馆、饭店以及工业取暖等,将来可用于发电及农机具和汽车等交通设施。

有关专家指出,在目前全世界都在为生产和生活所排泄的废弃物大费脑筋之时,该燃料的问世,将引发一场颠覆传统能源利用的新革命。一旦投入使用,该燃料将有望成为21世纪最为生态、最为安全的燃料,商业价值和社会价值不可估量。

能源和环境危机是困扰当今世界的两大难题,当风能、核电、太阳能、生物能等新能源面临技术或成本限制时,一种用污水作原料的全新生态燃料--微生物碳捕获生态燃料。该燃料横空出世,让我们看到了能够共同化解能源和生态危机的一缕曙光。

如果我们完全掌握了把污水转化成高效生态能源技术,这是否意味着我们可以拥有在地球上永远生存的权利?这种燃料究竟有怎样神奇的特性?能否代替石油、液化气用于工业生产和居家生活?它的出现将给新能源产业带来怎样的变化?带着种种疑问,我们专程采访了该课题的负责人--国际生态安全合作组织总干事蒋明君博士。

两个优势:既处理污水又生产燃料在国际生态安全合作组织办公室,记者看到了神奇的该燃料:像自来水一样的纯净透明,无色无味。

倒在碟子里,用打火机点燃,发出淡蓝的火焰,没有一丝烟气。

"它的热值比普通柴油还要高,烧5公斤水用柴油要5分钟,而用它只要4分钟。"据蒋博士介绍,该燃料燃烧时的热值高达9000至13000大卡。相比之下,一吨优质煤炭,最高也就8000大卡,工业用煤仅在6000大卡,可见,这种燃料的热值比普通煤还要高。

既可以直接拿来代替日常所用的煤气、液化气,且不会自燃,不挥发,必须用明火才能点燃,使用起来也非常安全。

蒋博士告诉我们,该燃料的科学名称应该是"微生物碳捕获生态燃料",是利用垃圾渗滤液、城市污水、工业污水、河道污水,通过多种微生物发酵而生产出来的液体燃料。是一种以醛和醇为主体成分的混合有机可燃液体。

只要有人群活动,就不可避免产生这种废弃物。

我们目前正为如何处理好这些废弃物而大费脑筋,这不仅需要投入大量的资金,而且对垃圾渗滤液和污水处理的要求以及建设和运行管理也需要大量的投入。

这种燃料最神奇的地方就在于,它的原料是人们在生产和生活中所排泄的废弃物,既能处理污水,又能生产燃料。

该燃料的研发,最初是泰国华侨邓楚柏先生在城市垃圾无害处理系统中,发现了高浓度污水中多种微生物群落具有可燃性,他当时就产生一个想法:能不能将污水转化成生物燃料?

邓楚柏先生在垃圾堆里摸爬滚打了30多年,堪称环境和垃圾处理方面的专家。在该燃料的研发之中,邓楚柏投入了大量的心血,付出了大量的热情,但鉴于自身的一些原因,对该燃料的研究价值却难以进行理论定位。所以长期以来并未得到国家有关部门的重视,甚至被社会上称之为"天方夜谭"瞎"忽悠"。

5年前,在国家环保总局参加邓楚柏城市垃圾无害处理项目研讨会时,当蒋明君听完邓楚柏项目介绍之后,首先被他毕生奉献于环保事业的精神所感动。

"他跟我讲,污水可以转化成微生物燃料,当时我理解他,也相信这是真的。"因为蒋博士自己致力于生态安全和环境保护事业16年,对这方面的高科技项目有着高度的关注和敏感。"我说该燃料跟过去有人研究的水变油不一样,他们是"水变油",咱们是"污水变能源",这完全是两个概念。咱们先默默无闻地研究,等研究成功以后,咱们再对外公布。"于是,一项可能开辟未来能源新途径的研究课题,在邓楚柏、蒋明君、李世良、江鹰等一批专家的参与下,悄悄拉开了序幕。

三个难题:除臭、安全、提升热值从2006年开始,蒋博士就从各方面对邓楚柏的研究给予了很大支持。不仅协调一些企业帮助他开展研究,还从理论上对他的项目作了科学的定位,并组织国内外有关专家确定了项目的名称,对产品、生产工艺进行测试等。

该燃料是由多种混合污水通过添加特殊微生物群落发酵而成,其生产过程和合成原理十分复杂,但简单地说,就是要如何解决3大难题:除臭、安全处理和提升燃烧热值。

首先,要除去污水的恶臭气味。如果不能有效除去工业和城市污水的恶臭气味,工作人员将无法进行系列的合成操作。该燃料原料的除臭工艺,目前,已采用自己研发的特殊除臭微生物群落,除臭剂中不含重金属成分,主体配方区别于传统的市场产品。除臭效果可靠,能有效地除去了工业和城市污水的异臭气味。

其次,是杀灭污水中的有害细菌。蒋博士说,该燃料的原料消毒工艺采用自己研发的特殊的植物提取物质,能对污水中各种有害菌体进行灭菌消毒,同时添加特殊化学物质,对污水中的重金属进行螯合固化处理,以控制燃烧物的安全。所以该燃料能达到高度卫生,没有任何有害菌体,即使在燃烧时也不会产生有害气体的生态安全燃料。

污水转化成液体燃料最为关键的一个步骤,则是提高污水的燃烧热值。因为在污水中能利用的热值非常少,即使在高浓度的废水中能做为燃烧物质也是非常有限的,垃圾渗滤液中有机碳约在15-20克/升的水平,而通过对该燃料燃料的初步测试显示,总有机碳约在550-650克/升的水平,正是这种30-40倍总有机碳的增长,为该燃料燃料的碳/氢有机结构多次重组奠定了基础。

简单地讲,在该燃料的合成和研究过程中,根据各种质变的污染液体COD的超标指数,就是把污水中所含有的多种有益微生物菌种群体提取出来进行培植保养,让这些微生物菌种捕获阳光和空气中的碳,提高了污水中碳的含量并进行奇妙的有机结构重组,从而达到增加燃烧热值的目的。经过一系列的生化合成反应,不断提升污水的燃烧性,同时还通过调节反应物的反应条件和时间,控制燃料的安全稳定性能,最终把污水衍变合成为具有安全可燃的有机液体。

一个目标:21世纪最有前景的生物燃料最近英国著名气候专家克瑞斯-古达尔出版了一本名为《拯救地球的十项技术》的新书,称人类如果使用10种新技术,将可以避免地球出现毁灭性的气候灾难。该10项技术其中之一就是"碳捕获技术"。

"今年2月份,我在参加欧洲议会‘世界和平用水’会议期间,向出席会议的各国代表团展示了这一项目,引起一些国家的高度重视。现在很多国家的领导人和科学家给我们写信,拟与我们进行合作,或者共同开发。因为当前生态危机对人类已经构成严重威胁,单靠某个国家和地区根本无法控制。就这项技术而言,对于保护生态环境,特别是减少二氧化碳排放,新能源开发具有重要的战略意义。同时它将填补世界微生物能源领域的一项空白,而这项技术就在中国。我们现在不仅要申报中国专利,而且要申报国际专利。""为了紧缺的能源,地区与地区之间,国家与国家之间经常发生纷争,纷争的主要原因,我认为一是生态问题,二是能源问题"。作为国际生态安全合作组织的主要领导人,蒋明君博士清楚地认识到这种燃料将对中国乃至整个世界产生重要意义和深远影响。

"世界和平用水会议之后,有几个国家的领导人想推荐我们这个项目参选诺贝尔和平奖。因为微生物碳捕获生态燃料的问世,给世界各国带来福音。这种燃料如果进入大量产业化,不仅可以解决水资源的污染问题,而且可以解决水资源,由此,水资源危机问题得以缓解,必将益于解决全球性的能源危机。"该燃料也将是在21世纪最有社会效益和商业效益的新能源。"生产1吨'该燃料',成本只要360元,1吨污水能生产1吨燃料。而现在,1吨酒精在市场上的价格达到3000多元。"蒋博士告诉记者,除了生态效益,它还有巨大的社会价值和商业价值。

据透露,目前该燃料研发阶段已经告一段落,下一步是将这一成果产业化。"目前,我们在东莞成立'微生物生态能源研究所',最近,有几家宾馆、饭店已采用这种燃料,今后还将这种燃料进行进一步研发用在农机具、摩托和汽车上,可替代柴油和汽油。"蒋博士向记者展示了他们的未来构想:将依托在东莞的研究所,开发三种类型设备。"一种设备用于社区、农村和一些企业。这种类型,我们生产一种小型设备,大约投资在1000万人民币左右,一天能生产燃料16吨,消化污水16吨。第二种属中型设备,针对中小城市,乡镇,投资4-5千万,一天能生产燃料160吨。第三种将针对地级以上大城市,具有大型污水处理厂的,研究一种设备,投资大概在1亿左右,生产量能达到每天能生产1600吨。"当前中国生态能源产业已经进入前所未有的黄金发展时期。至为重要的是,近期国家相继颁布的一系列相关政策,其强制力度和可执行度奠定了新能源在我国现阶段的经济战略高度,为中国新能源产业的跨越式发展架设了一条绿色高速公路,生态能源产业发展前景无限。

对于生态能源产业的市场生命力,著名经济学家温元凯表示,按照即将出台的《可再生能源发展“十二五”规划》,利用10—15年的时间将我国建设成生态能源大国,再利用20年的时间建设成生态能源强国(未来十年内,国家在新能源领域的投资总量将达到3万亿)。换言之,仅仅是井喷式发展期就长达40年,这是任何产业都难以企及的政策优势。“是不是四十年以后生态能源产业就消失了呢?恰恰相反,届时生态能源产业会像今天的石油、煤炭业一样,将逐步成为国民经济赖以生存的支柱型产业。作为人类生存的基础保障和国民经济的原动力,生态能源产业必将成为本世纪市场生命力最强劲的产业群。现在,仅仅是曙光初现,其发展空间是无可估量的。”

温元凯说,国家注入的资金总量是3万亿,在整个社会经济链上所形成的市场价值总量接近60万亿。

今年中国富豪刘永行的资产为204亿,就60万亿的天文级财富如果刻意做一次量化,十年内仅生态能源产业将造就3000个刘永行!或者会造就60万个亿万富豪。这一批财富新贵,至少有三成会在生态能源产业的营销环节产生。“可以预见,今天的‘生态能源供应商’几年内将会快速崛起为‘全球生态能源供应商’。为此,在合作商、加盟商中间出现几百甚至上千个亿万富翁很有可能。”

除了市场之外,当前的政策大背景也是生态能源产业能得以快速发展的重要原因。对此,科技部社会发展科技司司长马燕合指出,中国作为《京都协议书》的缔约国,大力提倡节能减排和发展循环经济不仅是彻底改变我国粗放型经济现状,建立节能型经济的迫切需要,也是共建绿色地球的国际责任。而要实现节能减排的各项指标,就必须大力开发新能源。从这点来看,开发新能源是扩大内需、培育新的经济增长点的重要手段。所有这些都为生态能源产业发展提供了坚实的基础。

另外,这场席卷全球的灾难性经济危机促使各国政府引起了对新能源的高度重视,随着各项政策的颁布,必将催生新能源经济的繁荣。“近期科技部正在制定‘十二五’科技发展规划,加强新能源技术的研发与推广,实施节能减排科技行动将成为‘十二五’的工作重点。对于生态能源产业来说,这些都是极大的利好机会。”马燕合说。

国家能源领导小组专家咨询委员会副主任周大地也持同样的看法。他表示,目前我国高耗能产生已有所减少,将来使用煤碳、石油的综合成本将会越来越昂贵。因此,在未来几十年内做好终端消费商品的能源节约,从事新能源产业是最大的商机,在全球经济一体化的今天,“放弃环保、节能,在一定程度上就意味着放弃了订单的发展空间。”




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责任编辑: 张磊