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CERNET第24届学术年会
选择字体:    龙九尊  科学时报  发布时间:2010-08-30

闵恩泽:生物质运输燃料有望工业化

  发展微藻生物柴油要攻克的技术难题是:它的生产路线很长,成本贵,价格不能与石油柴油竞争。生产微藻生物柴油,首先要筛选出富油微藻,然后在光生物反应器中成长;培育出来的微藻液,要收集、浓缩、压榨、脱水、干燥后才能得到微藻,这个过程要消耗大量能量;最后微藻还要榨油,再加工才能得到生物柴油。

  所以,可以看出其中有很多技术难题要攻克,才能降低生产成本,降低能耗。2008年美国能源部制订了“微藻生物燃料技术路线图”,长达250多页,提出了实现商业规模微藻生物柴油的战略,也讲了要攻关的难题,这也说明微藻生物柴油要实现工业化还有漫长的道路要走。

  《科学时报》:除技术难题外,发展微藻生物柴油是否还有其它障碍?

  闵恩泽:当然还有。预期我国2020年柴油需求量要达2.3~2.4亿吨,所以我国微藻生物柴油产量至少要几十万吨,最好上百万吨,这样在减少石油进口、减少温室效应、减少环境污染方面才能起到一些作用。

  但在实现大型生产,把小试和中试成果放大时,还有困难。根本原因是培育微藻的光生物反应器系统是一个崭新的体系,微藻具有可压缩性,微藻浓度很低,缺乏这种体系放大的科学知识。

  美国能源部可再生资源实验室即发现,在大规模养殖时均达不到实验室水平。2009年美国埃克森-美孚公司宣布投资6亿美元开发微藻生物柴油,要求科研不能只从试管到烧杯,要达到百万加仑以上的生产规模,预计5~10年后才开始工业生产。从这些也可以看出技术放大时的难度。

  生产微藻生物柴油同时需要二氧化碳、阳光、土地三个资源,要同时具备这三个条件的地区有局限。要生产几十万吨/年的微藻生物柴油,更要有大量的土地。所以我们需要在沿海的滩涂、沙漠等地区规划好微藻生物柴油厂的建设。

  生物质汽油:要用更便宜的原料

  《科学时报》:刚才我们谈了生物柴油和微藻生物柴油,但是我国轿车普遍使用汽油,生物质汽油在我国的发展现状如何?

  闵恩泽:我近年主要研究生物柴油,对于生物质汽油了解不多,现在就我所知谈谈。

  含10%乙醇的乙醇汽油已在我国多个省市推广使用,其中所用的燃料乙醇,初期由陈化粮生产,现在已使用其他原料生产。广西年产20万吨燃料乙醇的工厂,采用木薯为原料来生产,听说规模已扩大,可能在海南正建另一个厂。现在世界发展的趋势,要用更便宜的原料,正大力开发以秸秆为原料来生产燃料乙醇。美国能源部大量投资来开发秸秆乙醇,2030年要代替美国30%的汽油,并且生产成本还要大幅度降低,才能经济地供用户使用。同时还要扩大原料的来源,不能只用农作物的秸秆,还要能利用其他原料,如锯木厂的碎块、木屑,城市的纤维素废弃物等。

  我国有两套以秸秆为原料的燃料乙醇工业示范装置,一套规模只有每年500吨,另一套稍大一些,为3000吨。其中一套所用的酶制剂还是丹麦公司生产的,它在北京设有研发中心。所以我国要从秸秆大量生产燃料乙醇,要达到每年能供应几十万吨到几百万吨,道路漫长险阻。

  最近我看到一篇国外的报道,2010年3月壳牌合作开发成功新一代生物质汽油,已在工业示范装置上运转成功。生物质汽油比乙醇能量高,使用更经济,且不需更新销售系统与加油站和调整发动机。目前壳牌正与国内有关单位酝酿在中国建世界第一套工业装置。这种新一代生物质汽油是以甜菜为原料来生产的,我国有大量的甜高粱,应该是更便宜的原料,木薯等作物也应该能用。

  《科学时报》:最后请您讲一讲我国生物质运输燃料发展的前景。

  闵恩泽:我国生物质运输燃料已研发多年,已有一定基础,只要一步、一步脚踏实地地前进,就能取得工业化的进展。在“十二五”期间,我期望有下列进展:

  (1) 利用植物油脂生产生物柴油达到100万吨以上;

  (2) 微藻生物柴油建成工业示范装置;

  (3) 新一代生物质汽油建成工业示范装置。

  任重而道远,我相信我们大家一起努力,一定能达到这一目标。

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