2008-04-10
我國科學(xué)家在近日提交的一份關(guān)于我國能源結(jié)構(gòu)的報告中提出：應(yīng)在新疆、內(nèi)蒙、甘肅等荒漠地區(qū)建設(shè)大規(guī)?？稍偕茉淳C合利用基地，把大規(guī)模藻類的養(yǎng)殖和能源植物的種植與大規(guī)模太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電結(jié)合在一起，推動我國未來能源結(jié)構(gòu)從以化石能源為主向可再生能源轉(zhuǎn)換的歷史性轉(zhuǎn)變。我區(qū)發(fā)展可再生能源、特別是能源植物的種植優(yōu)勢受到關(guān)注。
全球出現(xiàn)生物柴油開發(fā)熱潮
能源植物，顧名思義就是可以產(chǎn)生能源的植物?？茖W(xué)地講是油料作物、野生油料植物和工程微藻植物等的統(tǒng)稱，是制作可再生性生物柴油的主要原料。
能源植物成為熱門話題源自煤、石油和天然氣等化石能源面臨枯竭，使用這些能源也造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，世界各國都在致力于開發(fā)和研究可再生能源、環(huán)保能源以及新型能源。
在尋找新能源的過程中，科學(xué)家們欣喜地發(fā)現(xiàn)了能源植物。它包括可再生的“石油植物”，它的蘊藏量豐富，可以迅速生長，是可再生的種植能源，用“植物石油”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油將從根本上解決能源危機。比較有名的一是產(chǎn)于澳大利亞的古巴樹(也稱柴油樹)，從成年的這種樹中每棵每年可獲得約25升燃料油，且這種油可直接用于柴油機。英美等發(fā)達國家正在對已發(fā)現(xiàn)的40多種“石油植物”進行品種選育和品質(zhì)優(yōu)化工作，并準(zhǔn)備盡快實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。法國、日本、巴西、俄羅斯等國也正在開展“石油植物”的研究和應(yīng)用。另外還有一些通過提煉能產(chǎn)生燃油的植物，目前在巴西高原的熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)近千種這類植物，可從其所產(chǎn)生的乳液中用簡單的工藝就能得到高品質(zhì)的液態(tài)燃料。
隨著人們對能源植物認識的不斷加深，以能源植物為原料的生物柴油的開發(fā)熱潮在全球掀起。
歐盟是生物柴油發(fā)展最早也是最快的地區(qū)。為促進生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，歐盟通過相關(guān)法令，規(guī)定成員國在2010年實現(xiàn)生物燃料使用量在燃料總量中的比重達到5.75%。
美國生物柴油產(chǎn)能正在迅速擴張，2007年美國生物柴油總產(chǎn)能達到25.6億加侖/年，每年約合853萬噸，相當(dāng)于2006年實際產(chǎn)量的10倍。
在馬來西亞，2007年生物柴油產(chǎn)量達到150萬噸。印度尼西亞生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛剛開始，但該國政府表示，今后幾年生物柴油發(fā)展目標(biāo)是將生產(chǎn)能力逐步擴大到500萬—600萬噸。
選擇能源植物種類是發(fā)展生物柴油的關(guān)鍵
由于生物燃料迅猛發(fā)展，需要消耗一定量的農(nóng)作物，又引發(fā)國際上對“車輪子”和“糧袋子”孰重孰輕問題的持續(xù)爭論。
目前國際上從植物提取乙醇的技術(shù)來自玉米棒子，因此美國提出了玉米轉(zhuǎn)換乙醇的科技計劃，結(jié)果導(dǎo)致第二年全球糧食價格瘋漲一倍。因為玉米是一種基礎(chǔ)性農(nóng)產(chǎn)品，一旦玉米緊俏、飼料價格上漲，肉類肯定漲價。另外農(nóng)民見玉米有利可圖都會轉(zhuǎn)而種植，其他作物勢必因為供應(yīng)量減少而漲價?？筛N土地始終是有限的，畝產(chǎn)量也是有限的，通過玉米轉(zhuǎn)化乙醇意味著每個人都必須從自己的飯碗里撥出一些“喂”給汽車。
在我國，生物柴油發(fā)展正處于起始階段，但發(fā)展速度正在明顯加快。由于我國植物油供給缺口較大，對國際市場依賴性強，生物柴油發(fā)展是否受到資源方面的制約引起市場各方的關(guān)注。因此，在對生物柴油的研究開發(fā)中，選擇什么樣的植物作為能源植物顯得尤為重要。
事實上，一些專家認為，未來生產(chǎn)生物燃料的原料不會都是農(nóng)作物，更多的將是富含纖維素的有機物，如木頭、蒿草和農(nóng)作物的殘余物等。由于它們大量存在，生物燃料發(fā)展或許還有一條新路可走。對不與人爭地、爭糧的能源植物的研究正成為人們利用植物能源的熱點。
美國加利福尼亞州境內(nèi)廣泛生長著“黃鼠草”，1公頃面積的黃鼠草可提煉1噸石油，若經(jīng)過雜交人工種植，每公頃產(chǎn)量可高達6噸。這種植物可以在沙漠和半沙漠地帶生長，既不與其它植物爭地，又能改善生態(tài)環(huán)境。目前美國已開始大面積種植這種油料植物。
在澳大利亞北部，也發(fā)現(xiàn)了兩種可以提取石油的多年生野草———桉葉藤和牛角瓜?？茖W(xué)家們用溶解法從這兩種野草的莖葉中提煉出一種白色汁液，然后再從中制取石油。
從植物中提煉石油最讓人鼓舞的前景之一來自對藻類的研究和開發(fā)，因為它們生長迅速，產(chǎn)量也高。如在淡水中生存的一種叢粒藻，它們簡直就是產(chǎn)油機，能夠直接排出液態(tài)燃油。
我區(qū)有可能成為能源植物種植基地之一
國家生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃明確，應(yīng)充分利用荒草地、鹽堿地等，以提高單產(chǎn)和淀粉含量、降低原料成本為目標(biāo)，培育木薯、甘薯、甜高粱等能源專用作物新品種。
前不久，新華社報道了寧夏銀川一家工廠以甜菜為原料生產(chǎn)乙醇取得成功的事例。據(jù)報道，這項擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物活性引透技術(shù)，是直接用甜菜而非甜菜產(chǎn)糖的糖蜜為原料生產(chǎn)乙醇。這項高新生物技術(shù)經(jīng)過兩年的工業(yè)化生產(chǎn)實踐完成，它在應(yīng)用非糧食類生物質(zhì)乙醇生產(chǎn)領(lǐng)域中取得了突破。
報道援引寧夏西部光彩新能源高新技術(shù)有限公司總經(jīng)理趙滌飛的話說，該技術(shù)符合國家鼓勵以非糧食作物生產(chǎn)乙醇的產(chǎn)業(yè)政策，不僅技術(shù)投資少，原料成本可降低約15%，出酒率可提高約16%，土地利用率可提高約20%，而且生產(chǎn)工藝兼容性強，污染程度低，所有的排放物都能得到利用。
據(jù)了解，燃料乙醇是乙醇汽油的主要原料，它由植物生產(chǎn)而成，因此稱為生物質(zhì)可再生能源。國家發(fā)改委能源研究所副研究員康艷兵介紹，我國《國家可再生資源中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，到2010年，非糧燃料乙醇用量將達到200萬噸，而現(xiàn)在非糧燃料乙醇的產(chǎn)量特別小。目前由國家發(fā)改委批準(zhǔn)的燃料乙醇生產(chǎn)廠均以玉米為原料，但近年我國玉米的庫存逐年下降，而且由于玉米價格居高不下，燃料乙醇成本甚至高于汽油價格，為此國家提倡積極開發(fā)非糧原料的生物質(zhì)能源。
新疆是我國甜菜重要產(chǎn)地，開發(fā)甜菜生產(chǎn)燃料乙醇潛力巨大。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所所長趙連江認為，直接用甜菜為基本原料的生物活性引透技術(shù)生產(chǎn)的燃料乙醇很好地解決了燃料乙醇的原料和價格問題，對緩解能源緊張具有重要意義，使實現(xiàn)“不與人爭糧，不與糧爭地，不與財政爭錢”的可再生能源燃料乙醇生產(chǎn)成為可能。
新疆廣大地區(qū)全年日照達2600-3400小時，年太陽總輻射能5400-6300兆焦耳/m2，積溫達3000-4000℃。依據(jù)我區(qū)多年光合作用研究的積累和國外的文獻報道，微藻可能在缺水干旱的沙漠、戈壁地區(qū)在塑料大棚等保護地養(yǎng)殖條件下、在遠較高等植物耗水少得多的情況充分利用當(dāng)?shù)氐墓鉄豳Y源生產(chǎn)生物質(zhì)。我區(qū)適合在保護地牗塑料大棚牘條件下大規(guī)模養(yǎng)殖微型藻類作為生物質(zhì)能源。另外，研究表明，我區(qū)荒漠區(qū)生長著的大量檉柳科植物也是理想的含有較高的能源植物。
我國科學(xué)家建議，應(yīng)利用新疆的荒漠土地資源，培育耐旱抗堿的能源植物，結(jié)合荒漠治理，大規(guī)模開發(fā)能源植物種植基地，為我國規(guī)?；l(fā)展生物質(zhì)能源提供穩(wěn)定的資源量。
全球能源植物的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢及國家產(chǎn)業(yè)政策必然推助我區(qū)成為國家能源植物種植基地之一。
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