為什么要發(fā)展生物質(zhì)能？

　　我國一直重視發(fā)展農(nóng)村戶用沼氣，近年來才開始促進(jìn)沼氣產(chǎn)業(yè)化，2011年3月才在廣西以淀粉廠高濃度有機(jī)廢水為原料完成了國內(nèi)第一個日產(chǎn)1萬立方米以上的生物天然氣生產(chǎn)。北京德青源和山東民和兩家大型養(yǎng)殖場分別日產(chǎn)2萬和3萬立方米沼氣。河南天冠酒精廠日產(chǎn)沼氣30萬立方米，主要用于農(nóng)村供熱。2015年環(huán)保部和國家能源局聯(lián)合開展了內(nèi)蒙古生物天然氣示范區(qū)建設(shè)。我國生物天然氣迎來了發(fā)展的春天。

　　據(jù)中國工程院2014年資料，2009年我國規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽糞便排放總量約8．37億噸，具有470億立方米的沼氣生產(chǎn)潛力。如果以1：2的比例配以秸稈等其它有機(jī)廢棄物，則具有年產(chǎn)1000億立方米以上的生物天然氣生產(chǎn)潛力，相當(dāng)于2018年開始由俄羅斯進(jìn)口天然氣量的3倍。

　　此外，生物質(zhì)諸能源品種的生產(chǎn)和消費(fèi)過程都是低碳的，沼氣與生物天然氣生產(chǎn)過程更是負(fù)碳，而且能使植物營養(yǎng)物質(zhì)最大限度地回歸土壤，在變廢為寶的同時，還能夠解決農(nóng)民的用能和增收問題。

　　二、技術(shù)的突破促使生物質(zhì)能再現(xiàn)生機(jī)

　　水能、風(fēng)能、太陽能以至核能等只能產(chǎn)生電與熱產(chǎn)品，而生物質(zhì)既產(chǎn)電與熱，更有固、氣、液三態(tài)綠色能源以及綠色材料與有機(jī)化工產(chǎn)品，舉凡石化基產(chǎn)品多能以生物基原料替代。在對化石能源的替代中，液態(tài)清潔燃料仍占主導(dǎo)地位。20世紀(jì)70年代全球石油危機(jī)期間，美歐和巴西在尋求替代能源中首先開發(fā)了以玉米和甘蔗等為原料的燃料乙醇，現(xiàn)全球年產(chǎn)達(dá)8000萬噸。但隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，與糧食供應(yīng)之間的矛盾加深，在2008年的全球糧食危機(jī)中倍受質(zhì)疑。

　　隨后，美歐等國開始研究以生物質(zhì)的纖維素為原料，用酶法生產(chǎn)纖維素乙醇，但久攻不克，至今生產(chǎn)成本未能達(dá)到商業(yè)化要求。近年在熱化學(xué)法上，即以木質(zhì)纖維素為原料，合成優(yōu)質(zhì)生物燃油、航空煤油和潤滑油等烴類產(chǎn)品和天然氣方面取得了重要進(jìn)展。這種方法大大拓展了生物能源的原料來源，降低了原料成本，也避免了燃料乙醇的原料制約與小摻比(10％)局限性，是生物質(zhì)科技史上一項里程碑式的革命。令人興奮的是，我國已有企業(yè)在這項技術(shù)創(chuàng)新的制高點(diǎn)上走在了世界前列。

　　武漢陽光凱迪新能源集團(tuán)有限公司一座以木質(zhì)纖維素為原料的高端生物燃油示范生產(chǎn)線已連續(xù)運(yùn)行3年，另兩座年產(chǎn)30萬噸規(guī)模的生產(chǎn)廠正在建設(shè)，其技術(shù)水平居世界前列。此外，內(nèi)蒙古金驕集團(tuán)也以木質(zhì)纖維素為原料，成功轉(zhuǎn)化出乙酰丙酸等重要的平臺化合物中間體，可衍生出生物柴油、汽油、航空煤油等高端生物液體燃料，以及聯(lián)產(chǎn)多種生物基精細(xì)化工產(chǎn)品，于2009年和2012年建成兩座年產(chǎn)能分別為10萬噸和8萬噸的生產(chǎn)廠。這一項目投資額低、加工工序簡捷、生產(chǎn)過程綠色，是我國的一項獨(dú)創(chuàng)性成果。

　　以上兩項技術(shù)的突破，使得非糧的木質(zhì)纖維素可以替代淀粉類和油脂類作為原料，生產(chǎn)高端的生物液體燃料，從而使我國大片沒有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的邊際性土地可以成為生物質(zhì)油氣田。據(jù)2014年國土資源部基于縣級的土地調(diào)查資料，我國有宜林宜草的邊際性土地16553萬公頃。也就是說，這是一片比全國總耕地面積還大的、永不枯竭的綠色油氣田。

　　這兩項技術(shù)突破的環(huán)保意義在于，熱化學(xué)合成的生物燃料具有突出的減排與克霾功能。美國學(xué)者在20世紀(jì)80年代開始柴油增氧添加劑的研究，證明在普通柴油中添加15％一20％的乙酰丙酸酯可使尾氣煙霧粒子減少50％一60％。但是，由于乙酰丙酸酯主要由葡萄糖或石油基產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)，量少價高，至今未能廣泛使用。目前我國在這項技術(shù)上實現(xiàn)了突破，已經(jīng)能做到量大價廉以及以任何比例與普通柴油混配。這一成果在北京柴油車試用中對改善尾氣污染效果很好，應(yīng)廣而用之。

　　國際能源組織2012年報告稱，生物質(zhì)能是世界第四大能源，占世界可再生能源消費(fèi)量的78％；提出為實現(xiàn)2020年控制大氣升溫2℃的目標(biāo)，需提高生物燃料產(chǎn)量1倍以上，其中先進(jìn)生物燃料要求達(dá)到現(xiàn)產(chǎn)量的6倍。在我國推進(jìn)綠色發(fā)展的大背景下，生物質(zhì)能的開發(fā)利用可以說大有可為！(石元春　作者：中國科學(xué)院、中國工程院院士，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)原校長)