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发展生物能源应对能源压力已成为全球共识ღ◈ღ★。但是ღ◈ღ★,生物能源碰见了几个大障碍ღ◈ღ★:作物的光合作用效率十分低下ღ◈ღ★、原料困扰和技术难题ღ◈ღ★。
“庄稼的光合作用效率很低ღ◈ღ★,大约只有1%左右ღ◈ღ★,微藻稍高点ღ◈ღ★,但也只有6%左右ღ◈ღ★。”一位工业生物技术专家说ღ◈ღ★,“这意味着生物能源的产量上不去ღ◈ღ★。此外ღ◈ღ★,原料问题ღ◈ღ★、技术问题都还很复杂柴田亚由美优发国际ღ◈ღ★。”
中国科学院大连化物所研究员赵宗保告诉记者ღ◈ღ★,光合作用效率主要指太阳能的利用效率ღ◈ღ★,是植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用所吸收的光能的比值ღ◈ღ★。
“植物吸收太阳能ღ◈ღ★,经过光合作用ღ◈ღ★,太阳能变成葡萄糖储存在植物体内ღ◈ღ★,等于是储存的能与所吸收的光能的比ღ◈ღ★,这个比值就是光合作用效率ღ◈ღ★。”赵宗保进一步解释说ღ◈ღ★。
中国科学院植物研究所研究员优发国际手机客户端ღ◈ღ★、光合作用专家陈晖博士对记者说ღ◈ღ★,只要利用太阳能ღ◈ღ★,无论是水稻ღ◈ღ★、小麦的产量ღ◈ღ★,还是光伏电池ღ◈ღ★、太阳能的发电都会存在转化效率问题ღ◈ღ★。
“如果太阳能能100%转化过来ღ◈ღ★,那不就不用愁能源问题了吗?这个世界不就富有了吗?”陈晖在电话里笑着说ღ◈ღ★。
由于受到光合作用效率的限制ღ◈ღ★,导致生物能源发展先天不良ღ◈ღ★。生物能源专家ღ◈ღ★、中国工程院院士汪燮卿接受记者采访时表示ღ◈ღ★:“这些专家的估计还是比较科学的ღ◈ღ★。”
汪燮卿解释说ღ◈ღ★:“生物质能源是低密度能源ღ◈ღ★,也就是单位面积产生的能量不是很高ღ◈ღ★,所以如果你搞一个十几万吨ღ◈ღ★、几十万吨的装置ღ◈ღ★,运输ღ◈ღ★、储存辐射的半径太大ღ◈ღ★,恐怕成本会太高ღ◈ღ★。”
石油化工专家闵恩泽院士也对记者说ღ◈ღ★,生物质能源是一年的太阳能ღ◈ღ★,而地下的煤ღ◈ღ★、石油是若干年的太阳能ღ◈ღ★。“我们打一口井ღ◈ღ★,一年可以出成千上万吨的油ღ◈ღ★,但是生物质能ღ◈ღ★,要占用很大一块地方ღ◈ღ★,才能出一顿的油柴田亚由美ღ◈ღ★。”
“按我的估计ღ◈ღ★,在未来10年或者更长的时间ღ◈ღ★,生物能源作为汽车的代用燃料的线%就算不错了ღ◈ღ★。” 汪燮卿对记者说ღ◈ღ★。
“除此之外柴田亚由美ღ◈ღ★,你还有别的选择吗?”北京化工大学生命科学学院副教授张栩反问道优发国际手机客户端ღ◈ღ★,光伏电池ღ◈ღ★、风能ღ◈ღ★、核能等也是化石能源的替代产品之一ღ◈ღ★,但是主要用于发电ღ◈ღ★。
“光能ღ◈ღ★、风能发电不稳定ღ◈ღ★,天气是阴晴不定的ღ◈ღ★,风也时有时无的ღ◈ღ★,生物能源用的是储存在植物中的能量ღ◈ღ★,这是稳定的ღ◈ღ★。”汪燮卿院士说ღ◈ღ★。
我国发展生物能源的政策基调是不能与粮争地ღ◈ღ★、与民争食ღ◈ღ★,非粮路线成为基本的取向ღ◈ღ★,含油植物ღ◈ღ★、玉米秸秆ღ◈ღ★、木薯优发国际注册平台ღ◈ღ★。ღ◈ღ★、甘蔗渣ღ◈ღ★、地沟油ღ◈ღ★、畜禽粪便ღ◈ღ★、有机废物等被认为是正确的原料来源ღ◈ღ★。
统计表明ღ◈ღ★,我国每年大约产生6亿多吨的农林废弃物ღ◈ღ★,还有大量的地沟油可以进一步利用转化为生物能源ღ◈ღ★。尽管数据看上去很诱人ღ◈ღ★,但这些废弃物散落在全国各个角落ღ◈ღ★,收集与运输将是巨大的挑战优发国际游戏官方网站ღ◈ღ★,ღ◈ღ★。
清华大学教授刘德华称ღ◈ღ★,由于我国食用油进口依赖程度高ღ◈ღ★,草本油料作物如大豆不能用作原料ღ◈ღ★,木本油料植物如麻风树柴田亚由美电池技术ღ◈ღ★,ღ◈ღ★、黄连木等的成本能否为生物能源所接受ღ◈ღ★,有待进一步研究ღ◈ღ★。
除此之外ღ◈ღ★,技术成熟度至关重要ღ◈ღ★。 “从技术上讲ღ◈ღ★,世界普遍看好的微藻制备生物柴油技术至少是中线以上甚至是长线的优发官网appღ◈ღ★。ღ◈ღ★,纤维素在技术上还有相当的距离ღ◈ღ★。”一位专家说优发国际手机客户端ღ◈ღ★。
赵宗保告诉记者ღ◈ღ★,从技术层面来说ღ◈ღ★,微藻还有好多后续的技术ღ◈ღ★。“技术上是可行的ღ◈ღ★,但是成本还非常高ღ◈ღ★,绝对不是5年就能大规模使用的ღ◈ღ★。”
刘德华教授称ღ◈ღ★,除了技术因素ღ◈ღ★,更重要的是政策环境ღ◈ღ★。例如ღ◈ღ★,2008年在原油价格上涨时政府对化石燃料进行巨额补贴ღ◈ღ★,导致生物能源发展更困难ღ◈ღ★。
生物质能源产品中ღ◈ღ★,比较成熟的是燃料乙醇ღ◈ღ★、生物柴油和甲烷ღ◈ღ★。目前中国已成为第三大燃料乙醇生产国优发国际手机客户端ღ◈ღ★,2010年生产能力将达到2万吨ღ◈ღ★。生物柴油与生物甲烷被认为发展前景广阔ღ◈ღ★。
目前ღ◈ღ★,各国普遍看好微藻制备生物柴油柴田亚由美ღ◈ღ★。美国能源部6月份发布了《美国藻类生物燃料技术路线万美元的经费ღ◈ღ★。
荷兰瓦格宁根农业大学两名研究人员最近在《科学》杂志上称ღ◈ღ★,人类有望在10年至15年内研发出从藻类中大规模提取生物燃料的技术ღ◈ღ★。他们说ღ◈ღ★,目前每公顷土地种植的油菜子只能提炼出6000升生物燃料ღ◈ღ★,但是同样面积用于培植藻类却能产生8万升生物燃料ღ◈ღ★。
国内最新消息称ღ◈ღ★,我国成功将大型海藻转化成生物油优发娱乐官网首页入口下载ღ◈ღ★,ღ◈ღ★。该项目主要研究人员复旦大学环境科学与工程系副教授张士成告诉记者ღ◈ღ★,目前试验数据是1吨的海藻可以转化为230公斤生物油ღ◈ღ★,“放大时可能略有提升” ღ◈ღ★。
发展生物能源ღ◈ღ★,国内主流声音认为ღ◈ღ★,生物能源将主要发展车用燃料及航空燃料ღ◈ღ★。闵恩泽院士告诉记者ღ◈ღ★,现在很重要的运输燃料汽油ღ◈ღ★、柴油ღ◈ღ★、航空燃料ღ◈ღ★,“还是要做生物柴油ღ◈ღ★、用微藻来搞ღ◈ღ★。”
闵恩泽说ღ◈ღ★,发展生物柴油关键点在于原料的选择和来源ღ◈ღ★。必须扩展生物柴油的原料优发官方app下载ღ◈ღ★,ღ◈ღ★,包括如何利用富油植物ღ◈ღ★、废弃地沟油和开发新的来源ღ◈ღ★,还需要开发出适合此类原料生产生物柴油的工艺路线ღ◈ღ★。同时ღ◈ღ★,另一条适合废弃地沟油的工艺路线是使用生物酶为催化剂ღ◈ღ★。
汪燮卿院士对记者表示ღ◈ღ★,发展生物能源时优发国际手机客户端ღ◈ღ★,要考虑整个生命周期的能耗ღ◈ღ★。从原料开始ღ◈ღ★,播种ღ◈ღ★、除草ღ◈ღ★、施肥ღ◈ღ★、灌溉所有的过程都要考虑非生物质能源的消耗ღ◈ღ★,要算总账ღ◈ღ★。
“你不能看生物质能源某一个阶段可以产生多少乙醇燃料ღ◈ღ★、生物柴油ღ◈ღ★。” 汪燮卿说ღ◈ღ★,“不能看他18岁干活的时候多么有力气ღ◈ღ★,要从十月怀胎到坟墓考虑他成长的代价ღ◈ღ★,这样才能做到科学的可持续发展ღ◈ღ★。”