2059年世界上最后一桶石油将被用尽
传统化石能源日渐枯竭，世界开始将目光聚焦到了可再生能源与材料，这其中，“生物能源”已经浮出水面
生物能源来源于太阳能，是太阳能的有机贮存。两院院士石元春说，“如果能利用现有生物资源的一半，就可建成年产5000万吨的绿色油田，这相当于一个大庆的年产量”
发展生物能源是个战略问题
清华大学教授、原清华大学生物研究中心主任曹竹安教授告诉记者：“发展生物能源，从国家角度来看，是个战略问题。”
据中国科学院微生物研究所江宁研究员介绍，与有限的化石能源相比，生物能源具有可再生和取之不尽的优势，在多次世界性石油危机中被重新认识，并得到快速发展。在能源紧缺状况越来越严重的情况下，全球各国都在加紧抢占生物能源的制高点。1980年美国科学基金会向总统提出的研究报告中，特定研究课题的首项即为“光合作用——发展有效利用太阳能的作物”。在1995年度联邦科学预算中，美国国会批准能源部有关“生物环境”投入的数额竟大于核物理和聚变，达4.45亿美元；欧盟自上个世纪90年代初开始，就高度重视生物能源战略，欧盟委员会提出，到2020年，运输燃料的20%将用燃料乙醇等生物燃料替代；日本有生物能源“阳光计划”；印度有“绿色能源工程计划”；加拿大惊呼本国生物能源行业落后于美欧和日本，大力调整政策迎头赶上；目前，瑞士正准备种植10万公顷石油植物，借此解决每年50%左右的石油需求量；英、法、俄等国也相继开展了能源植物的研究与应用。
曹竹安说，发展生物能源，中国当然不能缺席，也不能落后，否则就会在生物能源上出现“石油主要靠进口”一样的被动局面。中国生物技术发展中心主任王宏广指出，发展可再生能源是解决我国能源安全的必然选择，生物能源必须被重视起来。
“解决能源危机，生物能源虽然不是唯一的途径，但其重要性不言而喻。另外，生物能源的可再生性和其资源的丰富性也是许多其它能源所不能相比的”，曹竹安说，“我国目前的各种荒地的总量加起来与现有的可耕地面积一样大，用来发展生产生物能源资料，总量非常丰富。”显然，“中国已具备大规模发展生物能源的条件”，中国生物技术发展中心副主任马宏建说。
三大关键问题：技术、环保和粮食安全
江宁告诉记者，目前的生物能源技术主要有沼气、燃料乙醇、生物制氢和生物柴油。“沼气是最适合中国发展需要的一个技术，因为中国60%的居民在农村，一家一户式的沼气池可以满足家庭日常的取暖、做饭等日常能源需要，在我国南方，沼气甚至被用来取暖和塑料大棚保温。”马宏建告诉记者。目前，沼气使用主要在我国的农村地区，尤其是南方，一般一家一个沼气池，基本上形成了“猪—沼—果”的模式。马宏建说：“如果能把这些沼气池集中起来，从中得到的能量相当于一条西气东输管道输送的天然气总量，而对这些沼气池的投资却远比对一条西气东输管道的投资小。”江宁介绍道，一旦沼气能够集中到90%以上，就能够用管道集中输送，就像输送天然气一样，而成本将会小得多；燃料乙醇是我国目前规模最大、技术发展最为成熟的生物能源。江宁介绍道，燃料乙醇的主要生产原料是余粮、能源植物以及秸秆等，利用这些原料，通过微生物发酵就可大规模地进行生产，产出的乙醇以一定的比例掺入汽油可作为汽车的燃料，替代含铅汽油，功效可提高15％左右。发展燃料乙醇也非常符合我国的情况，马宏建说：“我国每年有7亿吨秸秆的产出，直接燃烧污染环境，假如我们把7亿吨秸秆充分利用，就可以转化为1亿吨燃料酒精，相当于三个‘大庆’。此外，南方的木薯、北方的甜高粱都可以大量地用来发酵产出乙醇。”利用生物通过微生物发酵得到氢气就是生物制氢，江宁说，目前，我国科学家已获得了能高效产氢的微生物，可以小规模地进行生物制氢；生物柴油是利用生物酶将植物果实、菜籽、植物导管乳汁或动物脂肪油等油脂分解后得到的液体燃料，其热值和热点类似于石油炼制出的柴油，并且完全可以代替柴油，江宁告诉记者，我国已有多个科学家小组在从事生物柴油的研究开发。另外，利用低档菜籽油和餐饮业废油作原料，也能提炼出生物柴油，这个途径也已经越来越多地被使用。
生物能源最大的优势就是环保。“利用的就是太阳能，真个使用过程是一个太阳能循环过程，清洁无污染。”马宏建说。江宁告诉记者，其中，沼气的推广使用在提高农民生活质量的同时也节约了资源、保护了环境，燃料乙醇不但能代替部分汽油；而且排放的尾气更清洁；生物制氢为的就是的到然绕产物只有水、世界上最清洁的能源——氢；而与普通柴油相比，使用生物柴油的汽车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10，颗粒物仅为20%，二氧化碳和一氧化碳排放量仅为10%，不仅如此，生物柴油的原料来源广泛并有可再生性，如大豆油、菜籽油，而使用“废油”提炼出生物柴油更是“变废为宝”。
发展生物能源会不会危及粮食安全？王宏广说，我国的生物能源发展遵循“不与人争粮、不与粮争地”的原则。据马宏建介绍，我国的粮食并不是很富裕，能够余出来用做工业转换的只有七八千万吨，而制造一吨酒精需要两三吨粮食，按目前的用量来看，我国的粮食是足够的，但是全面、大量地使用，却是远远不够的。“大量地使用秸秆是一个很好的方法，”马宏建说，“一吨粮食可以产生一吨多的秸秆，目前中国秸秆产量为六七亿吨，把秸秆集中起来做燃料酒精，这个收效还是非常可观的。”此外，马宏建说，能源生物都种植在荒岭、丘地等地带，能够大量利用农村的荒地、盐碱地、沼泽地，就地大量解决农村劳动力就业，提高农民收入，有利于解决“三农”问题，可以使“三农”中存在的陈化粮“卖不出去”的问题得到一定的缓解。“生物能源不会危及粮食安全，相反，它对于农民倒是一件好事。”曹竹安说。
产业化：技术、成本两道坎
“任何一种行业，只有实现了产业化，才能真正地发展起来。”曹竹安说。而“产业化”正是生物能源发展的“痛”处所在。缺少龙头企业、产业化链缺失，采访中，专家们表示，技术、成本是摆在生物能源产业化面前的两道坎。
江宁告诉记者，由于设备及提高甲烷含量等技术问题，沼气的规模化生产目前很难实现，对此，曹竹安说，我国目前中小级沼气池很多，但是集中起来使用却非常难，这样就很难实现产业化的开发使用；生物制氢方面的技术限制最严重，目前的技术水平还停留在实验室的阶段；生物柴油的合成和提炼技术虽然比较成熟，但若实现产业化，目前的技术还有一定的差距；燃料乙醇的制造技术本身并没有什么问题，但燃料乙醇的生产原料的利用率低下却不能不忽视，江宁介绍道，虽然我国的秸秆产量很高，但是秸秆的利用率、转化率却非常地低，“我国在燃料酒精技术方面与国外最大的差距，就是秸秆的利用率。”马宏建说。
技术的不足以及其他方面的问题也带来了成本方面的障碍。石元春院士曾说过，生物能源产业化“最大的问题就是当前生物能源产品的成本与价格尚难与石油基产品竞争”，生物柴油的高成本使得目前市场上生物柴油的价格比石油要高得多，几乎是石油价格的两倍，“这样的价格差距，肯定没有竞争优势，而且汽车等用油的使用量很大，人们难以支付比石油高出这么多价格的替代品”。曹竹安告诉记者。此外，秸秆的收集、废油的收集和集中处理，从产业化角度算来也有一个不小的成本在里面，“收集难、加工也难”，整个的成本就高了上去。
据马宏建介绍，目前，我国正在大力发展能源生物技术。据悉，今后我国生物产业发展的重点中包括了能源生物产业，并提出在能源生物技术领域，要使燃料酒精逐步进入实用阶段，形成大规模生产能力；生物柴油生产工艺取得重大突破，生产成本大幅度下降，逐步成为新的可替代能源；初步完成生物制氢的中试开发，为发展新能源提供技术储备；微生物采油、采矿技术达到或接近世界先进水平，亟须提高石油、采矿工业的经济效益。
除此之外，“综合利用与产品多元化、发展生物能源要与生物产品相结合也是降低成本与调节产量的重要途径。”曹竹安说。
桂公网安备 45010302000297号
