日益嚴重的全球性能源和環境問題使生物質資源開發利用成為熱點。如何在這輪熱潮中辨清研發和產業化方向?日前,在南開大學舉辦的中國化學會年會上,權威專家指出,路線圖如何設計決定著能否盡快實現能源替代目標。生物能源的未來發展方向是將不可食用生物質用一步法工藝轉化為能源。
中國化學會綠色化學分會主席、北京大學教授寇元等權威專家提出,油價高漲和隨之而來的燃料危機,迫使人類不得不減少對石油等不可再生能源的依賴,因此由生物質資源獲得替代能源的方向無疑是正確的,但路線圖如何設計決定著能否盡快實現目標。專家指出,用糧食生產替代能源的路線對人口大國極其不利,在中國是行不通的。同時,國內外現有的生物能源生產工藝需要兩三個甚至更多的步驟,從能量投入產出上看也是不可行的。
首先,對于中國這樣的人口大國來說,沒有足夠的糧食用于制造新能源。用玉米或甘蔗生產乙醇,或食用油深加工后與柴油混合而成的替代能源在中國并不適用。因此,利用不可食用的生物質,是國內生物能源的一大發展方向。這些物質包括秸稈等農產品廢棄物,落葉等森林廢棄物,以及海藻類等其他廢棄物。據美國和歐盟測算,每年產生的這些廢棄物折算成能量,與一年中社會油品消耗量折算的能量基本相當,完全可以由這幾類生物質獲取足夠的能源。
其次,生物質轉化的目的是獲取能量,現有工藝存在的共性問題是轉化過程中投入的能量大于得到的能量。目前國內外均已開發出發酵、酸水解、加氫等多種生物質生產燃料或化合物的工藝,但都至少需要兩三個步驟。步驟多必然導致能量投入大,能耗增加。專家表示,歐美已有這些工藝的示范裝置,但只作為政府投資的研究項目,大規模工業化肯定是不可行的。目前,很多國家都在探索一步法工藝,國內也有多家科研院校正在攻關,如北京大學化學與分子工程學院等。寇元提出,這一技術可望在10~15年內實現工業化。

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