2008-04-10
我國科學家在近日提交的一份關于我國能源結構的報告中提出：應在新疆、內蒙、甘肅等荒漠地區(qū)建設大規(guī)?？稍偕茉淳C合利用基地，把大規(guī)模藻類的養(yǎng)殖和能源植物的種植與大規(guī)模太陽能發(fā)電及風力發(fā)電結合在一起，推動我國未來能源結構從以化石能源為主向可再生能源轉換的歷史性轉變。我區(qū)發(fā)展可再生能源、特別是能源植物的種植優(yōu)勢受到關注。
全球出現生物柴油開發(fā)熱潮
能源植物，顧名思義就是可以產生能源的植物?？茖W地講是油料作物、野生油料植物和工程微藻植物等的統稱，是制作可再生性生物柴油的主要原料。
能源植物成為熱門話題源自煤、石油和天然氣等化石能源面臨枯竭，使用這些能源也造成嚴重的環(huán)境污染。因此，世界各國都在致力于開發(fā)和研究可再生能源、環(huán)保能源以及新型能源。
在尋找新能源的過程中，科學家們欣喜地發(fā)現了能源植物。它包括可再生的“石油植物”，它的蘊藏量豐富，可以迅速生長，是可再生的種植能源，用“植物石油”代替?zhèn)鹘y的石油將從根本上解決能源危機。比較有名的一是產于澳大利亞的古巴樹(也稱柴油樹)，從成年的這種樹中每棵每年可獲得約25升燃料油，且這種油可直接用于柴油機。英美等發(fā)達國家正在對已發(fā)現的40多種“石油植物”進行品種選育和品質優(yōu)化工作，并準備盡快實現商業(yè)化生產。法國、日本、巴西、俄羅斯等國也正在開展“石油植物”的研究和應用。另外還有一些通過提煉能產生燃油的植物，目前在巴西高原的熱帶雨林中發(fā)現近千種這類植物，可從其所產生的乳液中用簡單的工藝就能得到高品質的液態(tài)燃料。
隨著人們對能源植物認識的不斷加深，以能源植物為原料的生物柴油的開發(fā)熱潮在全球掀起。
歐盟是生物柴油發(fā)展最早也是最快的地區(qū)。為促進生物柴油產業(yè)的發(fā)展，歐盟通過相關法令，規(guī)定成員國在2010年實現生物燃料使用量在燃料總量中的比重達到5.75%。
美國生物柴油產能正在迅速擴張，2007年美國生物柴油總產能達到25.6億加侖/年，每年約合853萬噸，相當于2006年實際產量的10倍。
在馬來西亞，2007年生物柴油產量達到150萬噸。印度尼西亞生物柴油產業(yè)發(fā)展剛剛開始，但該國政府表示，今后幾年生物柴油發(fā)展目標是將生產能力逐步擴大到500萬—600萬噸。
選擇能源植物種類是發(fā)展生物柴油的關鍵
由于生物燃料迅猛發(fā)展，需要消耗一定量的農作物，又引發(fā)國際上對“車輪子”和“糧袋子”孰重孰輕問題的持續(xù)爭論。
目前國際上從植物提取乙醇的技術來自玉米棒子，因此美國提出了玉米轉換乙醇的科技計劃，結果導致第二年全球糧食價格瘋漲一倍。因為玉米是一種基礎性農產品，一旦玉米緊俏、飼料價格上漲，肉類肯定漲價。另外農民見玉米有利可圖都會轉而種植，其他作物勢必因為供應量減少而漲價。可耕種土地始終是有限的，畝產量也是有限的，通過玉米轉化乙醇意味著每個人都必須從自己的飯碗里撥出一些“喂”給汽車。
在我國，生物柴油發(fā)展正處于起始階段，但發(fā)展速度正在明顯加快。由于我國植物油供給缺口較大，對國際市場依賴性強，生物柴油發(fā)展是否受到資源方面的制約引起市場各方的關注。因此，在對生物柴油的研究開發(fā)中，選擇什么樣的植物作為能源植物顯得尤為重要。
事實上，一些專家認為，未來生產生物燃料的原料不會都是農作物，更多的將是富含纖維素的有機物，如木頭、蒿草和農作物的殘余物等。由于它們大量存在，生物燃料發(fā)展或許還有一條新路可走。對不與人爭地、爭糧的能源植物的研究正成為人們利用植物能源的熱點。
美國加利福尼亞州境內廣泛生長著“黃鼠草”，1公頃面積的黃鼠草可提煉1噸石油，若經過雜交人工種植，每公頃產量可高達6噸。這種植物可以在沙漠和半沙漠地帶生長，既不與其它植物爭地，又能改善生態(tài)環(huán)境。目前美國已開始大面積種植這種油料植物。
在澳大利亞北部，也發(fā)現了兩種可以提取石油的多年生野草———桉葉藤和牛角瓜?？茖W家們用溶解法從這兩種野草的莖葉中提煉出一種白色汁液，然后再從中制取石油。
從植物中提煉石油最讓人鼓舞的前景之一來自對藻類的研究和開發(fā)，因為它們生長迅速，產量也高。如在淡水中生存的一種叢粒藻，它們簡直就是產油機，能夠直接排出液態(tài)燃油。
我區(qū)有可能成為能源植物種植基地之一
國家生物產業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃明確，應充分利用荒草地、鹽堿地等，以提高單產和淀粉含量、降低原料成本為目標，培育木薯、甘薯、甜高粱等能源專用作物新品種。
前不久，新華社報道了寧夏銀川一家工廠以甜菜為原料生產乙醇取得成功的事例。據報道，這項擁有自主知識產權的生物活性引透技術，是直接用甜菜而非甜菜產糖的糖蜜為原料生產乙醇。這項高新生物技術經過兩年的工業(yè)化生產實踐完成，它在應用非糧食類生物質乙醇生產領域中取得了突破。
報道援引寧夏西部光彩新能源高新技術有限公司總經理趙滌飛的話說，該技術符合國家鼓勵以非糧食作物生產乙醇的產業(yè)政策，不僅技術投資少，原料成本可降低約15%，出酒率可提高約16%，土地利用率可提高約20%，而且生產工藝兼容性強，污染程度低，所有的排放物都能得到利用。
據了解，燃料乙醇是乙醇汽油的主要原料，它由植物生產而成，因此稱為生物質可再生能源。國家發(fā)改委能源研究所副研究員康艷兵介紹，我國《國家可再生資源中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，到2010年，非糧燃料乙醇用量將達到200萬噸，而現在非糧燃料乙醇的產量特別小。目前由國家發(fā)改委批準的燃料乙醇生產廠均以玉米為原料，但近年我國玉米的庫存逐年下降，而且由于玉米價格居高不下，燃料乙醇成本甚至高于汽油價格，為此國家提倡積極開發(fā)非糧原料的生物質能源。
新疆是我國甜菜重要產地，開發(fā)甜菜生產燃料乙醇潛力巨大。中國農業(yè)科學院甜菜研究所所長趙連江認為，直接用甜菜為基本原料的生物活性引透技術生產的燃料乙醇很好地解決了燃料乙醇的原料和價格問題，對緩解能源緊張具有重要意義，使實現“不與人爭糧，不與糧爭地，不與財政爭錢”的可再生能源燃料乙醇生產成為可能。
新疆廣大地區(qū)全年日照達2600-3400小時，年太陽總輻射能5400-6300兆焦耳/m2，積溫達3000-4000℃。依據我區(qū)多年光合作用研究的積累和國外的文獻報道，微藻可能在缺水干旱的沙漠、戈壁地區(qū)在塑料大棚等保護地養(yǎng)殖條件下、在遠較高等植物耗水少得多的情況充分利用當地的光熱資源生產生物質。我區(qū)適合在保護地牗塑料大棚牘條件下大規(guī)模養(yǎng)殖微型藻類作為生物質能源。另外，研究表明，我區(qū)荒漠區(qū)生長著的大量檉柳科植物也是理想的含有較高的能源植物。
我國科學家建議，應利用新疆的荒漠土地資源，培育耐旱抗堿的能源植物，結合荒漠治理，大規(guī)模開發(fā)能源植物種植基地，為我國規(guī)?；l(fā)展生物質能源提供穩(wěn)定的資源量。
全球能源植物的研究現狀和發(fā)展趨勢及國家產業(yè)政策必然推助我區(qū)成為國家能源植物種植基地之一。
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