吳志莊1,2,夏恩龍3,王樹(shù)東1,鐘哲科1
(1、國(guó)家林業(yè)局竹子研究開(kāi)發(fā)中心,杭州310012;2、北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100083;3、國(guó)際竹藤中心,北京100102)
摘要:目前世界面臨著能源短缺和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力,大力開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。文中對(duì)竹類(lèi)植物作為一種全新的可再生能源資源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀、利用途徑進(jìn)行探討,分析了在我國(guó)發(fā)展竹類(lèi)生物質(zhì)能源具有資源豐富、土地充足、市場(chǎng)巨大、政策支持等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)針對(duì)竹類(lèi)能源產(chǎn)業(yè)化所面臨的問(wèn)題,提出竹類(lèi)生物質(zhì)能源發(fā)展的對(duì)策,并展望竹類(lèi)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。
21世紀(jì)人類(lèi)面臨著能源問(wèn)題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),全球能源政策正進(jìn)行著決定性的轉(zhuǎn)折。生物質(zhì)等可再生能源正在逐步替代礦物能源,不但能源短缺的國(guó)家如此,而且能源豐富的發(fā)達(dá)國(guó)家也在悄然調(diào)整能源政策,大力研究開(kāi)發(fā)新型清潔能源,促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)從單一化向多元化轉(zhuǎn)變,走多能互補(bǔ)、綜合利用的道路,人類(lèi)正在開(kāi)始步入可再生能源時(shí)代。我國(guó)是一個(gè)化石能源十分短缺,但生物資源十分豐富的國(guó)家。生物質(zhì)能具有清潔、高效、安全、可持續(xù)等特點(diǎn),因此,調(diào)整能源發(fā)展戰(zhàn)略,極積發(fā)展生物質(zhì)能是保障我國(guó)能源安全、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入“一舉三得”的重要戰(zhàn)略舉措。
中國(guó)是世界上竹類(lèi)資源最豐富的國(guó)家,有竹類(lèi)植物39屬500余種,被公認(rèn)為“竹子王國(guó)”。與其他植物相比,竹類(lèi)植物具有品種多、生長(zhǎng)快、再生能力強(qiáng)、一次造林成功即可持續(xù)經(jīng)營(yíng)利用等特點(diǎn),而且竹類(lèi)植物的灰分含量較低、纖維素含量高,非常適合做生物質(zhì)原料。另外,竹材生產(chǎn)加工中有60%為加工剩余物,如何充分有效地利用這些廢料,已成為竹材綜合利用的一個(gè)緊迫問(wèn)題。以竹子為原料進(jìn)行能源化利用,可為生物能源產(chǎn)業(yè)提供新的原料,也為竹業(yè)的發(fā)展開(kāi)拓新的途徑和增長(zhǎng)點(diǎn),是當(dāng)前值得探索的一個(gè)重要問(wèn)題。本文對(duì)此相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討,以期為我國(guó)竹類(lèi)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。
1我國(guó)竹類(lèi)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用概況
1.1竹類(lèi)能源利用途徑
竹類(lèi)植物是一種具有多種用途的可再生生物資源,如何充分利用豐富的竹種資源日益被人們所關(guān)注。目前,竹類(lèi)生物資源的利用方式主要有以下2種,一種方法是以竹類(lèi)為原料生產(chǎn)生物乙醇,另一種則是以竹類(lèi)為原料進(jìn)行發(fā)電。
利用竹類(lèi)生產(chǎn)生物乙醇主要有2種方法。其一是利用一些特殊竹種,如酒竹(Oxytenanthera braunii)產(chǎn)酒,勃氏甜龍竹(Dendrocalamus brandisi)含糖率高可產(chǎn)糖產(chǎn)酒。據(jù)報(bào)道,酒竹的天然傷流液中含酒精和多種微量元素,在原產(chǎn)地每株傷流液達(dá)1kg/d,每棵竹子合計(jì)可產(chǎn)酒30kg,天然發(fā)酵后可形成酒精含量高達(dá)20%以上的液體,成為植物資源利用中最奇特的亮點(diǎn)。勃氏甜龍竹、馬來(lái)甜龍竹(Dendrocalamus asper)等熱帶叢生竹種其竹筍的總糖含量最高達(dá)24%以上,具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為生物乙醇的潛在利用價(jià)值,也是天然可資利用的優(yōu)良竹種。利用竹子生產(chǎn)生物乙醇的另一種方法是將竹質(zhì)纖維轉(zhuǎn)化為乙醇。
竹材主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,平均含量分別為50.38%,23.86%,25.45%,是一類(lèi)高纖維的植物。其中,毛竹嫩材的纖維素含量高達(dá)75%,是生產(chǎn)生物乙醇的優(yōu)質(zhì)原料。
利用竹加工剩余物發(fā)電是竹類(lèi)可再生能源利用的另一個(gè)重要途徑。竹類(lèi)發(fā)電技術(shù)類(lèi)似于用稻殼發(fā)電,即將竹子干燥后再熱解氣化,然后用產(chǎn)生的可燃?xì)怏w來(lái)發(fā)電。研究表明,竹材的平均燃燒熱值達(dá)到19331.26J/g。其中,毛竹(Phyllostachys heterocylacv.pubescens)熱值為18996.6J/g,稍低于木本植物,但高于多數(shù)草本植物和作物秸稈,是生產(chǎn)生物能源的優(yōu)質(zhì)原料。而且,以竹類(lèi)為原料發(fā)電還具有對(duì)環(huán)境污染少、發(fā)電穩(wěn)定、熱解后剩余的竹炭或竹灰具有較高的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)。
1.2竹類(lèi)能源研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)竹類(lèi)的研究利用涉及材用、筍用、造紙等方面。竹類(lèi)生長(zhǎng)快,適應(yīng)性強(qiáng),一次種植即可永續(xù)利用。另外,竹類(lèi)生物量較高,如版納甜龍竹生物量達(dá)141598kg/hm2,可保證竹類(lèi)能源產(chǎn)業(yè)所需原料的穩(wěn)定供應(yīng)。當(dāng)前利用竹類(lèi)生產(chǎn)酒精和發(fā)電,發(fā)展新能源的研究在國(guó)內(nèi)外還處于探索階段,也少有報(bào)道。雖然有學(xué)者提出了一些具有能源開(kāi)發(fā)潛力的竹種,但對(duì)于如何判斷這些竹種具有能源潛力則未討論,對(duì)竹種的能源特征也不清楚。國(guó)內(nèi)僅林益民等對(duì)華安竹種園46個(gè)竹種的竹葉平均干重?zé)嶂怠⒒曳趾康戎笜?biāo)進(jìn)行了測(cè)定,并與不同植被類(lèi)型的干重?zé)嶂颠M(jìn)行了比較(表1)。結(jié)果表明,竹類(lèi)植物葉的平均干重?zé)嶂担?7672.1J/g)高于巴拿馬的熱帶濕潤(rùn)森林(15614.7J/g)和美國(guó)猶他州的荒漠植被(17070.7J/g),而低于其他植被類(lèi)型葉的平均干重?zé)嶂怠C绹?guó)學(xué)者2000年對(duì)竹類(lèi)的能源潛力進(jìn)行了探討,認(rèn)為竹材熱值高、灰分含量低,是一種潛在的能源植物。日本靜岡大學(xué)通過(guò)研究則將竹纖維素乙醇轉(zhuǎn)化率提高到75%,印度和巴西對(duì)竹類(lèi)燃燒氣化發(fā)電的潛力和技術(shù)進(jìn)行了研究。目前,印度作為世界上第2大產(chǎn)竹國(guó),已在境內(nèi)建立了第1家用竹類(lèi)發(fā)電的發(fā)電廠。

當(dāng)前我國(guó)纖維乙醇能源技術(shù)基本成熟,雖然還存在一定的技術(shù)缺陷,但已經(jīng)進(jìn)入了邊研究邊產(chǎn)業(yè)化的階段。竹類(lèi)生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用是新世紀(jì)可持續(xù)竹業(yè)發(fā)展的一個(gè)重大課題,我國(guó)在竹類(lèi)資源的能源利用方面尚處于起步階段,尤其在對(duì)一些特殊竹種的生物質(zhì)能源的系統(tǒng)研究上尚處于空白。國(guó)家林業(yè)局竹子研究開(kāi)發(fā)中心近年來(lái)從國(guó)外引進(jìn)了1種十分獨(dú)特的竹種———酒竹,目前已對(duì)酒竹進(jìn)行了引種擴(kuò)繁,并進(jìn)行了生理生態(tài)等方面的研究,為該竹種的開(kāi)發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。
2中國(guó)發(fā)展竹類(lèi)生物能源的有利條件
2.1廣泛的分布、豐富的資源是竹類(lèi)能源發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)
中國(guó)地處世界竹類(lèi)分布的中心,竹類(lèi)植物資源十分豐富,其種類(lèi)、面積、立竹量和采伐量均居亞太地區(qū)之首,世界前茅。根據(jù)我國(guó)第7次森林資源清查,現(xiàn)有竹林面積538萬(wàn)hm2,占全世界竹林面積的30%,且每年以11.7萬(wàn)hm2的速度在增長(zhǎng)。竹類(lèi)適應(yīng)性強(qiáng),適生于不同的自然地理?xiàng)l件,有適生于熱帶地區(qū)的合軸叢生型竹種,也有適于亞熱帶地區(qū)的單軸散生型竹種,以及高海拔區(qū)耐寒性強(qiáng)的復(fù)軸混生型竹種。我國(guó)竹類(lèi)植物主要分布在南方13個(gè)省區(qū)的丘陵地區(qū),竹林面積在1萬(wàn)hm2以上的縣有130多個(gè)。福建、浙江、江西3個(gè)產(chǎn)竹大省竹林面積均已超過(guò)66.7萬(wàn)hm2,已成為森林資源的主要組成部分。目前,我國(guó)竹林蓄積量約達(dá)1.4億t,每年可采伐毛竹6億根、雜竹300萬(wàn)t。由于竹加工材的利用率較低,不足40%,形成了大量的加工廢棄物,是竹纖維乙醇的良好原料。因此,竹種的多樣性為竹類(lèi)生物質(zhì)能源的原料提供了多樣的選擇性,而豐富的資源則為竹類(lèi)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)的物質(zhì)保證。
2.2廣闊的市場(chǎng)需求是竹類(lèi)能源發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力
隨著世界各國(guó)對(duì)能源和環(huán)保問(wèn)題的重視,大力開(kāi)發(fā)和使用新能源已成為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。中國(guó)是一個(gè)能源非常短缺的國(guó)家,目前中國(guó)能源的總儲(chǔ)量雖然占世界能源總儲(chǔ)量的3.9%,但如果按人均計(jì)算則遠(yuǎn)低于世界平均水平,僅及世界平均水平的19.4%,人均煤炭、石油、天然氣資源量分別為世界平均水平的21%,10%和2.5%。據(jù)英國(guó)石油BP公司2003年世界能源統(tǒng)計(jì)報(bào)告,中國(guó)的石油、煤炭、天然氣儲(chǔ)采比分別為15年、82年、46.3年,能源短缺已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。2004年我國(guó)進(jìn)口原油和成品油突破1億t(達(dá)到1.4億t),對(duì)外依存度超過(guò)40%。2010年我國(guó)石油消費(fèi)總量已達(dá)4億t,而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力僅為1.6億~1.7億t。到2050年我國(guó)一次能源供給能力為30億~37億t標(biāo)準(zhǔn)煤(包括除水電外的可再生能源);按屆時(shí)人口16億估算,國(guó)內(nèi)人均能源供應(yīng)量將達(dá)2t~2.3t標(biāo)準(zhǔn)煤,僅為2000年經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織(OECD)國(guó)家人均能源消費(fèi)量的30%~35%。人均能源不足將長(zhǎng)期制約我國(guó)走向繁榮富強(qiáng),嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,我們只有通過(guò)節(jié)約能源、開(kāi)發(fā)新的可再生替代能源才能保障能源安全。因此,開(kāi)發(fā)竹類(lèi)生物能源具有廣闊的市場(chǎng)前景。
2.3廣大的山區(qū)和荒山荒地為竹類(lèi)生物質(zhì)能源發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間
中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),人均耕地不到0.1hm2。為維護(hù)國(guó)家糧食安全,必須保護(hù)基本農(nóng)田。但是中國(guó)有廣大的山區(qū)和林地,據(jù)國(guó)家林業(yè)局統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)尚有宜林荒山荒地5400多萬(wàn)hm2,邊際性土地近1億hm2,這些土地資源為竹類(lèi)能源林的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。另外還可利用山地及四旁地、荒山荒坡、溪谷河岸等不適宜糧食種植的土地種植能源竹,如果結(jié)合退耕還林工程、防護(hù)林工程建設(shè)大力發(fā)展竹類(lèi)能源林,將有助于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收入、推進(jìn)小康建設(shè)進(jìn)程、保護(hù)環(huán)境、創(chuàng)建環(huán)境友好型社會(huì),對(duì)我國(guó)生物質(zhì)能源的全面開(kāi)發(fā)利用具有重要的示范和推進(jìn)作用。
2.4現(xiàn)有政策導(dǎo)向是竹類(lèi)生物質(zhì)能源發(fā)展的外在動(dòng)力
為了全面促進(jìn)我國(guó)生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)和利用,2005年2月28日《中華人民共和國(guó)可再生能源法》通過(guò)并實(shí)施,以法律的形式明確了對(duì)生物能源發(fā)展的政策支持和法律保障。國(guó)務(wù)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和國(guó)家計(jì)委、發(fā)改委、經(jīng)貿(mào)委、科技部等部委對(duì)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化高度支持,將發(fā)展生物質(zhì)能源列入“十一五”發(fā)展綱要并制定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。2006年財(cái)政部、發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家稅務(wù)局、林業(yè)局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于發(fā)展生物能源與生物化工財(cái)稅扶持政策的實(shí)施意見(jiàn)》,進(jìn)一步制定了具體的財(cái)稅扶持政策。2007年《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出要重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、沼氣、生物質(zhì)固體成型燃料和生物液體燃料。
2007年國(guó)家林業(yè)局《林業(yè)發(fā)展“十一五”和中長(zhǎng)期規(guī)劃》也提出要建設(shè)林木生物質(zhì)能源林基地,開(kāi)發(fā)林木生物質(zhì)高效能的轉(zhuǎn)化技術(shù)。可見(jiàn)我國(guó)政府對(duì)生物質(zhì)能的政策導(dǎo)向,為竹類(lèi)生物質(zhì)能源發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策支撐。
3發(fā)展竹類(lèi)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題與對(duì)策
3.1存在的問(wèn)題
竹類(lèi)作為一種新的能源植物,具有重要的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值和潛力,但是發(fā)展相對(duì)滯后,存在許多限制因素,主要表現(xiàn)在:
1)原料收集困難,持續(xù)穩(wěn)定的原料供應(yīng)難以保證。雖然竹類(lèi)資源總量很大,但多呈零星分布,竹類(lèi)加工廢棄物較分散,集中困難,收集的效率低,需要專門(mén)組織勞動(dòng)力去收集,而且林區(qū)的交通條件較差,運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),運(yùn)輸成本較高,很難保證原料的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。
2)還沒(méi)有專門(mén)以竹類(lèi)纖維為原料的生產(chǎn)工藝。竹類(lèi)生物質(zhì)資源的利用主要以竹纖維素為主要原料,雖然目前國(guó)內(nèi)外對(duì)纖維素乙醇生產(chǎn)工藝研究很多,但是由于纖維素酶和木聚糖酶的生產(chǎn)成本過(guò)高以及戊糖的發(fā)酵轉(zhuǎn)化效率低,使纖維素乙醇還停留在技術(shù)研發(fā)階段。要使纖維素乙醇達(dá)到商業(yè)化的程度,需要進(jìn)一步提高乙醇產(chǎn)率和固體廢物的利用率,進(jìn)行竹類(lèi)能源技術(shù)開(kāi)發(fā),完善生產(chǎn)加工工藝。當(dāng)前尚未有專門(mén)以竹類(lèi)纖維為原料的生產(chǎn)加工工藝,從而限制了竹類(lèi)生物能源的開(kāi)發(fā)利用。
3)認(rèn)識(shí)不足,有關(guān)木質(zhì)能源的優(yōu)惠政策尚未制定。當(dāng)前利用竹子生產(chǎn)酒精和發(fā)電,發(fā)展新能源的研究在國(guó)內(nèi)外還處于探索階段,社會(huì)各界對(duì)竹能源的重要性和發(fā)展?jié)摿φJ(rèn)識(shí)不足,導(dǎo)致國(guó)家在實(shí)施農(nóng)林生物質(zhì)能源工程中存在重農(nóng)業(yè)秸稈開(kāi)發(fā)、輕竹木生物質(zhì)利用的現(xiàn)象,也沒(méi)有社會(huì)資金注入竹能源的研究和開(kāi)發(fā)。而在政策方面,雖然我國(guó)對(duì)可再生能源高度重視,制定了一系列關(guān)于生物質(zhì)能源的優(yōu)惠政策,但沒(méi)有針對(duì)林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)而出臺(tái)相應(yīng)的政策,政策作用發(fā)揮相對(duì)較小,使得林木生物質(zhì)能源發(fā)展相對(duì)緩慢。
3.2發(fā)展對(duì)策
3.2.1采用定向栽培新技術(shù),實(shí)行規(guī)模經(jīng)營(yíng),發(fā)展原料生產(chǎn)基地
當(dāng)前我國(guó)竹類(lèi)生物能源的開(kāi)發(fā)利用還處于起步階段,酒竹、馬來(lái)甜龍竹等雖可產(chǎn)酒、產(chǎn)糖,但分布面積小,資源總量少,還無(wú)法進(jìn)行竹能源的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),而且竹類(lèi)資源零星分布、收集困難,難以向生產(chǎn)企業(yè)提供穩(wěn)定的原料。因此,應(yīng)開(kāi)展主要能源竹種良種培育、栽培技術(shù)和經(jīng)營(yíng)模式研究,采用定向栽培技術(shù),實(shí)行規(guī)模經(jīng)營(yíng),發(fā)展原料生產(chǎn)基地,為生產(chǎn)提供持續(xù)穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的原料。
3.2.2加強(qiáng)科學(xué)研究,改進(jìn)和完善生產(chǎn)工藝,進(jìn)一步降低纖維素乙醇生產(chǎn)成本
目前還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且成熟的竹纖維素乙醇生產(chǎn)工藝。要把竹類(lèi)資源轉(zhuǎn)變成乙醇燃料,還必須研究改進(jìn)和完善生產(chǎn)工藝,解決生產(chǎn)中預(yù)處理成本過(guò)高等關(guān)鍵問(wèn)題。需要通過(guò)技術(shù)集成,降低每個(gè)單元操作的工藝成本和運(yùn)行成本,完善纖維素乙醇的制備工藝,以全面實(shí)現(xiàn)纖維素乙醇生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化。
3.2.3提高認(rèn)識(shí),制定相關(guān)的優(yōu)惠政策,加速生物乙醇產(chǎn)業(yè)化的步伐
國(guó)外的成功實(shí)踐表明,生物乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)政府強(qiáng)有力的支持。凡是生物能源產(chǎn)業(yè)取得發(fā)展的國(guó)家,都實(shí)施了相應(yīng)的國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃,制定了相配套的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),給予生產(chǎn)者、用戶或銷(xiāo)售商以可觀的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策,并由此帶來(lái)了可觀的能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。為了促進(jìn)我國(guó)林木生物質(zhì)能源的發(fā)展,需制定針對(duì)林木生物質(zhì)能發(fā)展的專門(mén)政策,加大資金補(bǔ)貼力度。鑒于竹類(lèi)生物質(zhì)能具有較高的生態(tài)效益和社會(huì)效益等特點(diǎn),尤其是在環(huán)境問(wèn)題上作用大于農(nóng)業(yè)等其他行業(yè),理應(yīng)獲得更多的資金支持,以鼓勵(lì)竹類(lèi)生物能源的生產(chǎn)、銷(xiāo)售和消費(fèi),從而促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的迅速拓展。
4我國(guó)竹類(lèi)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用前景展望
雖然當(dāng)前發(fā)展竹類(lèi)生物質(zhì)能源還存在不少問(wèn)題,但隨著世界能源危機(jī)的不斷加劇,不斷地開(kāi)發(fā)可再生能源來(lái)替代有限的石化能源,已是當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)面臨的一項(xiàng)重大而急迫的任務(wù)。我國(guó)從上世紀(jì)末開(kāi)始發(fā)展生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。“十五發(fā)展綱要”己明確提出發(fā)展各種石油替代品,并將發(fā)展生物液體燃料確定為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。加快我國(guó)生物乙醇的研發(fā)和應(yīng)用是新時(shí)期賦予我們的千載難逢的發(fā)展機(jī)遇。“十五”期間,在試點(diǎn)的4個(gè)省燃料乙醇年產(chǎn)量達(dá)到102萬(wàn)t,與900萬(wàn)t的普通汽油混合后的生物汽油占全國(guó)消費(fèi)量的1/5以上。由于我國(guó)燃料乙醇的生產(chǎn)是以陳化糧為原料,生產(chǎn)成本難以降低,原料供應(yīng)沒(méi)有保證,且依賴國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看,我國(guó)原油依賴進(jìn)口和糧食短缺問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重,發(fā)展以生物質(zhì)為原料制備乙醇的產(chǎn)業(yè)已勢(shì)在必行。
根據(jù)國(guó)務(wù)院《可再生能源中國(guó)石油石化中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2010年增加非糧原料燃料乙醇年利用量200萬(wàn)t,到2020年生物燃料乙醇年利用量達(dá)到1000萬(wàn)t。當(dāng)前我國(guó)已成為世界第3大生物乙醇生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó),而且國(guó)家還出臺(tái)了一系列政策,從重大意義技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范補(bǔ)助、生物燃料原料基地財(cái)政補(bǔ)助到免征生產(chǎn)企業(yè)消費(fèi)稅等稅收優(yōu)惠,扶持非糧乙醇有序快速發(fā)展。竹類(lèi)具有生長(zhǎng)快、生物量高以及品種多、資源豐富、分布廣泛等優(yōu)點(diǎn),可選用特用竹種進(jìn)行能源開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)燃料乙醇,還有不爭(zhēng)糧、不占用耕地、保護(hù)環(huán)境等特點(diǎn),體現(xiàn)了我國(guó)生物質(zhì)能源的政策走向。目前國(guó)內(nèi)外在纖維素乙醇生產(chǎn)工藝領(lǐng)域研究很多,但竹類(lèi)纖維轉(zhuǎn)化成葡萄糖的轉(zhuǎn)化率一般只有2%。日本《每日新聞》報(bào)道,最近日本靜岡大學(xué)研發(fā)出將竹子研磨成50μm大小的超細(xì)粉末的新技術(shù),并選擇分解效率高的微生物進(jìn)行分解,使轉(zhuǎn)化率提高到75%。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)研發(fā)出低成本、高產(chǎn)量的纖維素乙醇生產(chǎn)工藝,從而推動(dòng)纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。可以預(yù)言,化石能源總有一天會(huì)用盡,而太陽(yáng)能和風(fēng)能等其他能源生產(chǎn)及利用又難以控制,隨著世界能源需求持續(xù)走高,生物液體燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將進(jìn)一步加速,竹類(lèi)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)必將成為竹業(yè)發(fā)展的又一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn),發(fā)展?jié)摿薮螅瑧?yīng)用前景廣闊。 |