从农田里“种”出汽油?农作物成为从燃料到塑料的物质来源?这些设想,通过生物技术,不仅可能,而且可行,甚至效益可观。
“如果利用现资源的一半,就可建成年产5000万吨的绿色油田,这就相当于一个大庆的年产量。”今天,在中国工程院“2005中国生物质工程”论坛上,为说明发展生物质能源的可行性,两院院士石元春自信地算了一笔账。同时,会上来自该领域技术前沿的数名院士、教授,就国际生物质科技发展趋势、我国生物质工程技术现状、面临挑战和产业化前景进行了深入的研讨。
“近些年,国际上出现一个重要动向,即在石化能源渐趋枯竭,在可持续发展、保护环境和循环经济的追求中,世界开始将目光聚焦到了可再生能源与材料,‘生物质经济’已经浮出水面。”石元春解释说,生物质经济是以农林废弃生物质及利用低质地生产能源、化工植物,从事高附加值产品的生产。
石院士将植物称为氢能最佳的“加工厂”和“贮存器”。他说:“虽然太阳能、风能、小水电等可再生能源可以提供能源,但自身却不能进行物质生产,生物转化技术使我们可以直接利用植物来提供能源。生物质既能贡献能量,又能像煤炭和石油那样生产出千百种化工产品。”
随着农业开始向能源领域拓展,畜禽粪便、农林作物及其残体等“废物”都能变成“宝贝”。专家认为,“生物质能源”将成为21世纪最具潜力的一种新能源。
“目前世界生物质总量高达6.9×1017千卡/年,遗憾的是,但利用率才仅仅3%。”中国农业大学生物质工程中心副主任李十中说。以我国为例,每年有2亿吨秸秆露地燃烧,25亿吨畜禽粪便污染环境,近2亿亩农田因覆盖塑料地膜而土壤肥力衰减。“其实,这是极大的浪费,要让农民意识到自己不只是烧秸秆,而是在烧钱。”中国农业大学党委书记瞿振元呼吁应加快产业化道路,让生物质能源惠及农民甚至每一个开车的司机。
据石元春介绍,生物质产业在欧美等发达国家已作为一项国家战略推进。早在2000年,美国国会通过“生物质研发法案”,并在发展生物质经济方面提出了一个雄心勃勃的目标(2020年):生物燃油取代全国燃油消费量的10%(2050年达50%);取代全国石化原料制成材料的25%;减少相当于7000万辆汽车的磷排放量(1亿吨)。同时,欧盟、日本、印度、加拿大等国家也纷纷出台相关计划。
世界经合组织于2004年9月6日公布的最新研究报告建议:各国政府应大力支持和鼓励生物质能源领域的技术创新,减少它与传统原油及天然气产品的价格差距,以最终达到替代的结果。
石元春分析,我国发展生物质能源有很强的现实性。“我国石油储量是世界的2%%,消费量是世界第二,进口依存度近40%;SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。我国不仅原料丰富,而且还有自行培养的甜高粱等优良能源植物;燃料乙醇、生物柴油、生物塑料等主产品工业转化技术基本成熟且有较大的改进空间,成本降幅一般在25%%到45%%。目前在新疆、山东、四川等地已开始取得进展。
谈到生物质技术发展,李十中说,虽然我国整体水平较低,但是在国际公认的木质纤维素水解、可发酵糖生物利用、代谢产物分离与纯化三个植物生物质生物利用关键技术已取得重大突破。
中国工程院第三十五场工程科技论坛——“二00五中国生物质工程论坛”二十八日在北京人民大会堂开坛。与会专家呼吁,中国发展生物质产业时机已经成熟,应利用中国在资源、技术、人才等方面优势建立这一朝阳产业,为农业增效和农民增收开辟“第三战场”。
中国两院院士石元春教授做主题报告时介绍说,生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质,包括农作物、树木和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物,以及利用边缘性土地种植能源植物为原料,进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。这一新兴的产业不仅像太阳能、风能、小水电等可再生能源一样可提供能量,又能像煤炭、石油那样生产出千百种化工产品。
中国每年有两亿吨秸秆露地燃烧,二十五亿吨畜禽粪便污染环境,近两亿亩农田因覆盖塑料地膜而土壤肥力衰减,而发展生物质产业即可另辟蹊径,以丰富的农林废弃物和非农田为原料和基地,使农林废弃物和污染物无害化、资源化,生产市场广阔、与环境友好和高附加值的能源及生物化工产品。
这位权威农业专家称,这将是继传统农业由初级农产品生产向农产品加工业领域拓展之后,为农业增效和农民增收开辟的“第三战场”。中国如能利用现资源的一半,生物质产业年产值可近万亿元人民币。
中国生物质产业战略定位以解决“三农”问题为主体,以发展生物能源和环境保护相结合。石元春提出,中国在能源结构的历史转型中,发展生物质能源有很强的现实性和可行性:不仅原料丰富,还有自行培育的甜高粱、麻疯树等优良能源植物;燃料乙醇、生物柴油、生物塑料等主产品的工业化转化技术基本成熟且有较大改进空间。生物能源目前已在新疆、山东、四川等地开始取得进展,如果能利用现有资源的一半,即可建设相当于一个大庆的年产五千万吨的“绿色油田”。
科技部官员透露,推进生物质产业发展的相关内容,已列入国家中长期科学技术发展规划的研究范畴之中。专家们则表示,中国在这方面有许多优势,只要工作到位,有希望走在生物质产业的世界前列。
再过5年,大街上跑的汽车,也许有四分之一烧的是用农作物秸秆等制成的乙醇或几乎无污染“生物柴油”了。在中国工程院昨天举行的生物质工程科技论坛上,石元春等五位中国工程院院士表示,我国新兴生物质产业已经处于国际领先地位,5年后产能有望达到大庆油田的产能,成为一座年产5000万吨的“绿色油田”。
生物质工程是我国工程技术最前沿研究项目之一。生物质主要指粮食以外的秸秆、树木等木质纤维类农林废弃物及禽畜粪便等。以其为原料生产无污染化工产品和绿色能源是人类实现可持续发展的必由之路,得到世界各国的重视。
我国相关生物技术已基本成熟,目前我国已在木质纤维素水解、代谢产物分离与纯化等三项国际公认的关键技术上取得重要进展。我国生物质资源极丰富,共有1554种植物可作为生物质燃料生产原料,每年产出秸秆7亿吨、禽畜粪便25亿吨,自主培育的甜高粱每公顷每天能产出乙醇48升,都是优质原料。
专家表示,发展生物质能源,对我国能源安全至关重要。我国石油储量只有世界的2%,2004年已有近40%石油依赖进口;以此估计在2020年需要进口石油比重达56%—60%。


