生物炼制开辟中国能源新路
时间:  2024-02-21 02:53:59 | 作者:  开云体育app官方网站

  近日,在以“一体化生物质炼制技术”为主题的第96期东方科技论坛上,戴立信、欧阳平凯等专家强烈呼吁,希望国家加大对生物炼制技术研发的支持力度,以加快我国跻身生物炼制强国行列的步伐。

  据悉,1982年,生物炼制(Bio-Refinery)的概念在Science上首次被提出。生物炼制是利用农业废弃物、植物基淀粉和木质纤维素材料为原料,生产各种化学品、燃料和生物基材料。随着能源、资源、环境问题的日趋严峻,生物炼制已变成全球各国的战略研究方向。经过多年发展,美国计划2020年使生物质能源和生物质基产品较2000年增加20倍,达到能源总消费量的25%(2050年达到50%),每年减少碳排放量1亿吨和增加农民收入200亿美元的宏大目标。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。另外,日本、加拿大、巴西也纷纷制定政策,全力发展生物质炼制产业。

  此次会上,参加会议的专家从生物质的来源、生物质开发的技术现状以及发展的新趋势、生物质炼制技术的工艺集成3个角度,探讨了生物炼制领域的发展的新趋势和新的研究方向。

  中国科学院院士戴立信认为,资源的维护与管理是21世纪各国政府实施可持续发展的主要战略方向。其中第一步是要解决的是寻找一种新的手段来减少当前消费迅速的化石资源的用量。“虽然能源经济可以依赖多种不同的原料,比如风、太阳、水、生物质、核裂变与融合等,但材料经济却主要依赖于生物质资源,尤其是植物生物质。”

  会议执行主席、中国工程院院士、南京工业大学校长欧阳平凯说:“能否实现可持续发展的目标,关键在于我们能在多大程度上将今天的物质生产与生活基础从化石原料转向生物质原料。”

  据悉,目前我国已经是生物炼制大国,许多产品的产量居世界第一。其中,我国燃料乙醇生产能力已达102万t/a,乳酸、谷氨酸、柠檬酸等产品的生产规模在国际上举足轻重。然而,这些产品的技术经济指标却较为落后,整体水平比国外低30%~50%,要发展成生物炼制强国尚需不小的努力。预见到生物经济在未来国民经济和科技实力竞争中的地位后,我国政府先后投入大量资金启动一大批与生物炼制相关的科研项目,加快了我国跻身生物炼制强国行列的步伐。

  生物炼制技术是全球关注的一个热点。石油资源的有限性,让科学家把目光瞄准了各种生物质原料。据悉,包括塑料在内的各种材料,其来源也越来越多地依靠生物质原料。在美国,生物质原料多选用玉米,巴西人则用甘蔗。在我国,炼制哪种农产品比较合适呢?

  “在我们眼里,盛产于西部的马铃薯浑身都是宝。”会议执行主席、中科院上海有机化学所所长姜标在报告中介绍,上海有机所已与甘肃省科技厅、甘肃定西市政府签订了战略合作协议,共同研发马铃薯一体化生物炼制技术,并在当地建立产业化示范基地。“这一合作意义重大,能让马铃薯的附加值成百倍提高。”

  “相比被很多人看好的玉米,马铃薯耐旱、高产、种植面积更大。在西部,农民可以利用荒地套种,发展前景很广。”姜标表示,“从生产燃料乙醇的成本来看,马铃薯目前也优于玉米。”据悉,选中研发对象后,上海有机所科研人员又提出了许多研发思路:把马铃薯生物精炼当做系统工程,从育种、栽培、收获、运输到工厂发酵、废渣余能的利用需要环环相扣,使整体利用技术得到全面提高。

  在这一工程中,马铃薯会生成燃料乙醇、乙烯、乳酸等多种物质,最终转化为包装材料、工程塑料、纺织品、香料等。其中,用马铃薯炼制的燃料乙醇堪称“马铃薯汽油”,因为与“玉米汽油”一样,它们都是汽油的替代品,而且是清洁的可再生能源。

  目前,全球的节能减排形势非常严峻,中国作为一个负责任的发展中大国,也必须积极参与到这个行动中来。最近国务院出台了《节能减排综合性工作方案》,明确提出了实现节能减排的目标任务和总体要求,大力发展生物质产业是实现节能减排的有效手段之一。

  有关专家认为,通过这次研讨,明确了生物炼制技术未来若干年内要解决的核心科学问题,确立了与国民经济与国家安全密切相关的关键技术问题,促进了建立跨部门和跨学科研究的协作渠道。这将为我国科学家的探索提供一个更加广阔的前景,将为提升我国生物炼制技术的研究水平发挥积极意义,并为相应项目在国家层面上获得立项奠定基础。