2008-5-7 9:22:51

后玉米时代的乙醇生产

秆贮藏问题始终没有得到很好解决,致使生产企业时常会因没有原料而闲置。

对于木薯,原料的可靠供应也是个难题。我国此前就是木薯进口国,而主要来源地如泰国、越南等地也已经开始发展燃料乙醇产业,进口量很难得到提高。此外,木薯酒精废液作为高浓度有机废水,治理难度之大是环保界公认的。

因此,现阶段涉足企业必须充分整合现有技术资源,解决原料、技术等种种难题。只有通过对经济性、环保性和技术可行性等多方位的探索优化,新兴的生物燃料乙醇工业才可能完成一个工业路线的再选择。

纤维素的希望

作为可再生能源的重要组成部分,生物燃料乙醇在能源替代、改善环境,促进农业产业化,实现经济可持续发展方面均显示了不俗的发展潜力,实现产业整体繁荣发展非常值得期待。

业内人士指出,玉米燃料乙醇只是中国燃料乙醇产业发展的开端,目前广受“追捧”的甜高粱、薯类等非粮作物恐怕也只是阶段性的选择,以木质纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇可能才是未来大规模替代石油的关键。

出于对纤维素制乙醇的看好,企业和国家纷纷将其列入长期发展战略中。中粮集团总裁于旭波公开宣称,“中粮未来最主要的发展方向是纤维素燃料乙醇”。中国石油选择控股河南天冠集团,在很大程度上也是因为该集团在纤维素乙醇的研发上有“独得之秘”。

纤维素制乙醇具有很大的资源潜力。根据农业部统计,2006年我国秸秆产量6亿吨,除用于肥料、饲料及造纸等工业原料外,约有3亿吨秸秆可作为能源使用,折合1.5亿吨标煤。这些现成的原料自然比需要耗费土地才能收获的木薯和甜高粱更为经济。虽然上述两种作物利用的是边际土地,但依然难免“与粮争地”之患。

秸秆类植物生物质的微生物利用,是先把多糖即纤维素、半纤维素降解为可发酵单糖——葡萄糖、木糖等,再将可发酵糖转化为目的产物,这样就减少了传统乙醇原料由淀粉转化为糖的环节。

现阶段面临的主要问题是,纤维素制乙醇在技术上存在着较多的技术瓶颈:高效的秸秆类植物生物质预处理技术;纤维素降解为葡萄糖的酶成本过高;缺乏高转化率利用戊糖、己糖产乙醇的微生物菌种等。

目前,许多企业在加强自身研发能力的同时,也纷纷引进外力,联合攻关。据了解,包括中科院、清华大学等在内的多家科研院所均已涉足这个领域,并取得了一些的效果。河南天冠、安徽丰原等公司的纤维素燃料乙醇的研发已经取得了阶段性成果。

制约纤维素乙醇工业化生产的主要还是成本的居高不下,各单位中试研究的每吨纤维素乙醇的原料消耗都在6吨以上,生产成本估算都在5000-6500元/吨乙醇以上。这也是一个国际性难题。美国业界目前生产纤维素乙醇的成本也在3美元/加仑左右,即800美元/吨。

因此,中国与美欧等国在第二代燃料乙醇开发上的技术差距并不大,应该抓住机遇,努力抢占未来生物燃料乙醇工业的技术制高点。

根据美国能源部的预期,纤维素燃料乙醇可能在2012年左右即可取得重要突破,而欧洲的一些研究机构则认为突破可能在2015~2020年。

不得不考虑的成本之踵

“成本问题是新能源和可再生能源攻关技术的核心。”科技部副部长曹健林表示。

为加快产业发展进程、鼓励企业提高效率,在燃料乙醇发展初期,国家实施了一系列财税扶持政策。但从可持续发展角度,企业的成本控制仍然是关键。

生物质能资源具有分散性、易变质性等特点,受制于此,企业在原材料供给上难度加大,导致成本升高,使企业在新能源项目的运行中,难以持续运行。

“已经叫停的玉米燃料乙醇和近两年发展势头迅猛的生物质发电都出现过热势头。不少企业没有对资源进行深入调查和科学评价就仓促上马,结果因秸秆供应不上面临‘断炊’威胁,不得不扩大秸秆收购半径。”在今年的两会期间,九三学社提交的提案中,对此做出了详细的调查。

提案指出:“江苏某秸秆发电厂秸秆的收购半径由原设计50公里范围扩大到150公里,因收购成本成倍上升而

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