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两院院士闵恩泽谈可替代能源:我们用什么替代石油?

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摘要:两院院士闵恩泽谈可替代能源:我们用什么替代石油?
使用秸秆发酵提纯天然气生物燃料的汽车。CFP

CFP

目前国际上生产、利用的生物质燃料有哪些?都有什么优缺点?我国发展生物质燃料的前景如何?日前,记者采访了两院院士、石油化工科学研究院高级顾问闵恩泽。

全球石油化工巨头埃克森美孚近日发布的《全球能源展望2012》报告中提到,受经济增长和人口因素影响,到2040年全球能源需求将比2010年高出30%。今年3月20日,国内成品油价格又进行了上调,93号汽油从7.85元/升上调至8.33元/升,这是自2010年4月以来,国内成品油价格上调幅度创了新高。

能源危机已经触动每个人的神经,也激起了人们寻找可替代能源的强烈愿望。

很多东西能替代汽油

闵恩泽院士介绍,目前国内外研究、应用较多的几种生物质燃料主要有秸秆乙醇汽油、甜菜生物质汽油、纤维素生物质汽油、生物柴油、第二代生物柴油、微藻生物柴油等,很多东西可以替代汽油,我国发展生物质燃料的前景非常广阔。

含10%乙醇的秸秆乙醇汽油已在我国推广应用。与传统汽油相比,它优势明显。比如辛烷值提高了、含氧多、燃烧充分,减少汽车尾气一氧化碳排放35%以上、碳氢化合物排放15%以上。生物质生长过程,还能吸收二氧化碳。目前,我国已建有20万吨/年以上、以非粮作物木薯为原料的工厂。在国外,美国能源部投资10亿美元,发展秸秆乙醇工艺。计划到2030年,秸秆乙醇供应达到美国汽油总量的30%,约1.9亿立方米,生产成本也将低于石油汽油。闵恩泽院士说,要立足我们的基础,与国外合作,先实现工业化,再把规模扩大至10万吨/年以上。而大规模发展,酶制剂是基础,原料是关键,要调研了解国内的原料供应情况,研发具有自己特色的酶制剂。

以甜菜为原料的生物质汽油——最新一代生物质车用汽油,比乙醇汽油能量更高,使用更经济;不需要更新销售系统和加油站;不需要调整发动机。国外2010年开始建设工业生产装置。生产工艺包括原料预处理、水相重整、碱催化聚合、加氢脱氧。

同时,国外也在大力研究以纤维素为原料的生物质汽油。纤维素比甜菜等原料来源广泛、价廉。采用纤维素为原料,我国更有可能形成具有自主知识产权的技术。国内对纤维素生产生物质汽油的研发已经开展,并取得一定进展。应重点突破,占领这一高科技发展前沿制高点。

生物柴油大有可为

闵恩泽院士介绍,生物柴油是21世纪崛起的新兴产业,世界生物柴油产能已在3000万吨/年以上。目前,美国产能已发展到1093万吨/年、欧盟为1300万吨/年。国际上已经制定完善的生物柴油标准。

我国生物柴油总产能约150万吨/年,近几年产量30万—50万吨/年,大多以废弃油脂为原料。中国海油建设在海南东方的6万吨/年生物柴油装置,采用中国石化的SRCA工艺,实现了清洁生产,并已在海南的加油站销售。

闵恩泽院士说,中国石化发展生物柴油产业有基础。中国石化拥有完整的从小型到2000吨/年生物柴油中型试验装置;拥有生物柴油质量分析、模拟评定、台架试验装置以及行车试验的经验;拥有世界一流的、处理废弃油脂原料的生物柴油成套技术,以及处理木本植物油和微藻油原料的碱催化蒸馏工艺。此外,中国石化向科技部申请了“十二五”国家生物柴油重大支撑项目,中国石化咨询公司受国家能源局委托,正编制我国生物柴油行业发展的指导意见。这些,对中国石化发展生物柴油提供了有力支持。

期望微藻“点绿成金”

微藻是地球上最简单的一种生物。微藻生物柴油可以减排二氧化碳,减少温室效应,减少对石油的依赖,还能处理废气废水,保护环境。微藻生物柴油技术被誉为“一石三鸟”的技术,各国政府均大力支持研发,如美国制定了微藻生物柴油路线图,埃克森美孚2009年投资6亿美元研发微藻生物柴油。人们对这一技术,抱有热切期望。

微藻是光合效率最高的原始植物,也是自然界中生长最快的植物,比农作物的单位面积产量高出数十倍。微藻可以生长在高盐、高碱的水中,可用滩涂、盐碱地、沙漠和海水、盐碱水、工业废水等培养。微藻干细胞的含油量高达70%,是最有前景的产油生物;微藻培养利用工业废气中的二氧化碳,可减少温室气体的排放,还可吸收工业废气中的氮氧化物,减少对环境的污染;生产微藻生物柴油的同时,还能生产藻饼,加工成蛋白质、多糖、脂肪酸等高价值产品,降低微藻生物柴油的成本。

闵恩泽院士表示,发展微藻生物柴油只需要二氧化碳、阳光、土地3种资源。但要大规模工业化生产,还有漫长、艰难的路要走。它的生产是复杂的系统工程,涉及多学科、多专业,投资巨大。目前大型成套技术缺乏,大型化生产尚未实现,生产成本远远高于石油柴油。人们面临的任务是,要在微藻收集、浓缩、破壁、提油等方面取得重大突破,同时简化流程、降低设备投资和生产成本。微藻培育是微藻生物柴油发展的基础,要利用基因工程,突破含油量和生成速度难关。(本报记者王小润)

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