我國生物質(zhì)燃料前景廣闊 微藻“點綠成金”任重道遠

石油化工*埃克森美孚近日發(fā)布的《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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(chǔ)，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(chǔ)，原料是關(guān)鍵，要調(diào)研了解國內(nèi)的原料供應(yīng)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——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(shè)工業(yè)生產(chǎn)裝置。生產(chǎn)工藝包括原料預(yù)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(quán)的技術(shù)。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(yīng)重點突破，占領(lǐng)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。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(shè)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(chǔ)。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*的、處理廢棄油脂原料的生物柴油成套技術(shù)，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*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*委托，正編制我國生物柴油行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)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zui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(yīng)，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(shù)被譽為“一石三鳥”的技術(shù)，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?009年投資6億美元研發(fā)微藻生物柴油。人們對這一技術(shù)，抱有熱切期望。

微藻是光合效率zui高的原始植物，也是自然界中生長zui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zui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(fù)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(shù)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(wù)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(shè)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(chǔ)，要利用基因工程，突破含油量和生成速度難關(guān)。