生物能源發展報告范文

時間:2023-12-06 18:00:46

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生物能源發展報告

篇1

殼牌的心跳曲線隨著國際石油價格的變化而起伏不定,原因是其五大核心業務――勘探和生產、天然氣及發電、油品、化工和可再生能源中,有三項與石油有關。而一直有專家預言,2050年石油開采將迎來最后的巔峰,此后產量逐年遞減,并在本世紀前成為第一個終結的主要能源――但與此同時,全球的能源需求卻將翻一番,且在之后與日俱增。

“殼牌已經花了幾十年的時間在很多領域尋找可替代石油的新能源,以支持公司的可持續發展戰略?!睔づ萍瘓F發言人柯爾斯頓•斯瑪特表示,“但我們并不準備涉及所有的領域,目前只專注風能、太陽能、氫氣、生物能源以及碳捕及技術?!?/p>

“殼牌作為一家企業,在重點新能源的選擇上經過了幾次改變,每一次的決策都主要是出于對收入以及公司未來發展的考量。”英國約克大學化學教授詹姆斯•克拉克說。

2009年之前,殼牌在可再生能源部門的最大投入給予了風能,并擁有風電產能550兆瓦。但殼牌在今年初又一次改變了戰略重點。3月17日,殼牌宣布由于風能、太陽能以及水力發電等可再生能源技術耗資巨大,殼牌將不再對其進行新的投資,轉而將投資重點指向生物燃料。生物燃料主要指生物乙醇和生物柴油。

最接近石油的替代者

事實上,殼牌為這一決定做了充分的準備?!拔覀儾幌ML能、太陽能和氫氣占據太多的資源,因為和生物能源相比,他們的機會成本太高了?!彼宫斕亟忉屨f。

去年,殼牌關閉了兩個風力項目,既擱淺了傲人的550兆瓦產能,也放棄了很多市場給予的固定補貼。在新的一輪對可再生能源的投資中也不再有投向風能的部分,目前僅是對保留的風能項目做可靠性和安全性的提升。

“我們在幾年前就賣掉了太陽能業務,現在僅是和其他企業合作生產,且保留了一個很小的研發小組。太陽能并不在我們的核心戰略之內,所以在新的投資中也不會有涉及它的部分?!彼宫斕卣f,“殼牌一直把氫氣當作一個長期的可選對象,并將對其是否會影響我們的業務做進一步的觀察。”

舍我其誰的第一代生物能源實際上并沒有在殼牌內部進行生產?!拔覀兪亲畲蟮牡谝淮锶剂箱N售商之一,并沒有參考第一代生物燃料的研發和生產。但我們參與下一代生物能源的研發、生產和銷售?!睔づ浦袊瘓F溝通事務經理栗陸莎告訴表示。

殼牌為什么要舍棄已成型的風能業務,而就根基尚淺的生物能源呢?殼牌認為最接近目前的核心業務的可替代能源是生物能源。這句話的背景在于,生物能源正在經歷與石油類似的價值發現過程?!熬湍壳皝砜?因為最先發現能源緊缺的是運輸用燃料部門,所以大家都在該領域極力開發新的可替代能源,比如太陽能源汽車、氫氣汽車以及向傳統汽油里添加生物燃料等?!奔幽么罂稍偕茉磪f會主席戈登?奎亞堤尼解釋到,“而1930年代開始的石油大開采,其最初的目的就是將石油用做燃料?!?/p>

此后,人們發現石油還是一種便宜的碳原料,以至于整個化工業改變了他們的產品類型。石油不僅作為能源存在,也由此成為更多化工產品的原材料??鼇喌棠嵴f:“其他可再生能源也許可以在燃料替代上與生物能源進行競爭,但是生物能源本身含碳的特性,使其還可以提煉出諸如纖維等其他原材料,特性與石油最為貼近?!辈还軞づ?、BP還是中國的中石油、中石化,這些能源巨頭都同時是化工巨頭,從“石化”到“生化”的過渡符合他們的產業邏輯。

目前,應用于運輸用的生物燃料基本都是添加到汽油中,與之混合使用?!吧镆掖嫉募尤肓孔疃嗫梢赃_到85%。但是10%是最合理的,因為一旦加入量超過15%,汽車就需要更換引擎。”中科院能源與工業生物技術研究中心主任李寅告訴記者,“從能源利用角度來說,生物能源不見得比其他的新能源,比如太陽能、風能等更經濟、更清潔。假如100年后石油開發殆盡,我們開的很可能是太陽能汽車,對生物燃料的需求并不是最高的。但是我們的衣食住行還要靠含有碳元素的生物質來提供?,F在鼓勵生物質發展,就是為了在未來實現生物質加工?!?/p>

殼牌在其的《能源遠景2050》中,提出了“有序世界”的定義,并指出2050年主要能源中生物質、太陽能和風能的年消耗量分別為57艾焦耳、74艾焦耳和39艾焦耳(1艾等于10的18次方,約相當于1.17兆兆千瓦時的能量);與之相對比的“無序世界”中的這一組數字則是131艾焦耳、94艾焦耳和36艾焦耳。

摸索中前進

盡管生物能源的最終用途很可能如李寅預料的那樣大量用于生物質加工,但是在演變的過程中,它不可避免的要在近幾十年中主要充當運輸燃料。

殼牌在其2007年可持續發展報告中就曾預測,常規能源的供應在2015年左右將會出現短缺。提高現有能源效率、采用生物燃料和其他可再生能源可以緩解這一現象?!吧锶剂夏壳霸谌蚧旌线\輸燃料中僅占到1%,在未來的幾十年中,這一數字將上升至7%―10%?!彼宫斕馗嬖V記者。

汽油在使用過程中排放的大量溫室氣體早已引來各方非議,同樣含碳的生物燃料在使用之初也受到了同樣的質疑。

“和現在使用的汽油相比,生物燃料燃燒時排放的溫室氣體只是后者的40%―60%?!笨鼇喌棠嵴f,“在一些地區,如果制造生物燃料的技術更加先進,這將使溫室氣體排放量降低80%-90%?!钡S著太陽能和風能等清潔能源的加入,生物燃料的碳排放就變的明顯起來。

對此,殼牌在2007年可持續發展報告中解釋到:“任何一種能源或技術都不會既滿足需求又減少二氧化碳排放?!?/p>

克拉克也表示:“像太陽能、風能等清潔能源并不如人們想象的那樣是零排放。在太陽能板和風機的生產過程中,要消耗非常多的化學品和能源,產生的污染和碳排放對環境的影響也非常大?!?/p>

斯瑪特則強調,殼牌在不斷地進行減排努力,他說:“我們發展生物能源的前提就是維系公司可持續發展的社會責任,除了改進生物能源的制造技術,殼牌現有的對二氧化碳的收集及儲藏能力,以及研發小組對它們的持續研究,都將幫助我們減少二氧化碳排放帶來的影響?!?/p>

實際上,殼牌不遺余力的加大對生物能源的投資力度,還緣于政府的支持。目前,全球有40多個國家已經或正在考慮可再生能源的推廣。歐盟計劃到2010年,將生物燃料占運輸燃料比例提高到5.75%,到2020年,這一數字將升至10%。美國政府計劃在2022年將美國的生物燃料產量提高至360億加侖(約1363億升)。

但中國政府最近提出的新能源振興規劃草案中,2萬億元投資的對象并不包括生物能源。目前生物能源在我國還沒有大量投入工業生產,主要原因是目前國際主要的生物能源還處于第一代,即用諸如玉米等糧食作物作原料。

“加拿大生產的谷物50%以上都用于出口;美國用于生產第一代生物能源的谷物,原是用來喂養牲畜的。但是在中國,用來生產谷物基乙醇的玉米則是被當作一部分人的口糧?!笨鼇喌棠峤忉尩?。

“國家現在對生物能源的開發有三不原則:不與人爭糧、不與糧爭地以及不破壞生態環境?!崩钜f,“對于中國等第一代生物質原料稀缺的國家,第二代生物能源就顯得至關重要。”

殼牌2007年可持續發展報告中介紹,第二代生物燃料將由稻草、木廢料、藻類等非食物有機材料制成,而且使用了不同的轉化技術。“我們在幾年前開始與世界范圍內公司合作開發第二代生物能源?!彼宫斕馗嬖V記者,“第二代生物能源將不再局限于幾種農作物,實際上很多生物質都可以被用作原料?!?/p>

據悉,殼牌已與德國CHOREN 公司合作采用木屑生產燃料,并于2008年投產了世界上第一家采用該技術的商用示范廠;2007 年,殼牌與美國Codexis公司合作開發了可將非食物生物質更高效轉化為生物燃料的“超級酶”;此外,殼牌還與HRBiopetroleum一起成立Cellana公司,并在夏威夷修建了一座可將海藻轉化成用作生物燃料原料的生物質試驗廠。

篇2

青島福瑞斯生物能源科技開發有限公司成立于2006年11月,注冊資金1000萬元,主要以生產“生物柴油”為主。

生物柴油是綠色清潔可再生能源,大力發展生物柴油對解決我國的能源危機、環境危機,建設社會主義新農村以及保障人民的身體健康具有重要意義。青島福瑞斯生物能源科技開發有限公司投資1.2億元,興建了年產10萬噸生物柴油的產業化項目,該項目占地40畝建筑面積20000平方米,是國家鼓勵發展的重點項目,也是青島市唯一一家生產生物柴油的企業。

公司利用餐飲業地溝廢棄油、動植物油生產生物柴油。主要采取了酶法、化學法兩種方法及各種工藝條件,所生產的生物柴油質量優于我國石化0號柴油。目前這個公司的生產技術達到了國內領先水平,填補了青島市科技生物能源的一項空白,得到了青島市委、市政府,萊西市委市政府及科技局領導的高度重視,青島市副市長王修林親臨現場指導工作。該項目以青島福瑞斯生物能源科技開發有限公司為主,在萊西市姜山鎮工業園建立生物柴油產業化示范基地。該項目全部投產后可實現銷售收入6億元,此項目發展將帶動山東及全國生物柴油產業化的發展,具有良好的社會效益,生態效益和經濟效益。該項目計劃分二期建成10萬噸生物柴油生產線。

公司總經理鄭平安告訴記者:石化柴油的主要成分是 C16~C19的烷烴;而生物柴油的主要成分是油脂通過酯化或酯交換生成的脂肪酸甲酯,碳鏈長度主要集中在 C14~C18之間。生物柴油產業的發展將給國家帶來明顯的經濟和社會效益。首先從原料上看,生產生物柴油利用的是花生油下腳料、餐飲業地溝油和廢棄動物油脂等,在建設循環經濟的同時可以有效地抑制廢棄油脂通過“黑油坊”倒賣再次流向市民的餐桌。從使用性能看,生物柴油質量可以達到0號石化柴油的標準,燃燒時熱值略低于石化柴油,排出的有害氣體比石化柴油減少70%左右,對促進環境保護發揮重要作用,符合黨的十七大報告中提出的建設生態和諧社會的目標。從市場前景看,石化柴油日趨上升的價格,日益減少的儲量,都預示著生物柴油將會成為能源領域的新亮點。

篇3

中國工程院原副院長侯云德院士日前在重慶舉行的生物醫藥產業發展專題報告會上表示,生物醫藥經濟成世界趨勢,中國生物醫藥技術研發要注重創新。

在“迎接生物經濟時代的崛起:我國生物醫藥產業的發展戰略與對策”專題報告會上,侯云德院士圍繞最新生物醫藥技術的研究應用、國際生物醫藥產業的發展趨向、我國生物醫藥產業發展戰略與對策等方面作了專題報告。侯云德院士表示,當今世界干細胞技術、克隆技術、DNA重組技術、納米技術和系統生物學技術等新技術研究應用十分活躍,老年病、疑難病、傳染病治療醫藥產品及功能性食品的市場需求迅速上升,生物醫藥經濟異軍突起,已成為涵蓋生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源和生物環保在內的新經濟業態。

基于國際生物醫藥技術創新和產業發展態勢,我國生物醫藥技術研發既要重視源頭創新,更要重視仿制創新和集成創新,應重點建設綜合性藥物開發技術服務平臺,面向世界市場重點打造疫苗、老年病藥物、保健藥物和現代中藥產 業等。

此次報告會由重慶市科委主辦,重慶智飛生物制品股份有限公司承辦,重慶市食品藥品檢驗所、重慶大學、第三軍醫大學、重慶智飛生物制品股份有限公司等高校、科研院所和企業代表共90余人聆聽報告,侯云德院士聽取了重慶市生物醫藥產業發展的基本情況。

近日,來自北美、歐洲及亞洲生物科技與制藥企業、投資公司的核心決策者與高級經理人齊聚北京,參加由全球生物技術工業組織(BIO)主辦的第三屆BIO中國生物產業大會,共同探討正在迅速崛起的中國生物制藥的發展與前景,以及正在迅速崛起的中國生物制藥市場所蘊藏的無限商機。

全球生物技術工業組織BIO總裁兼首席執行官格林伍德提出,生物技術在中國到了非常關鍵的時刻,無論是市場的增長和發展,生物技術的創新都要求生物技術產生新的創新和突破。今年中國的醫藥市場達到了700億美元,預期2015年會達到1000億美元,在2020年中國市場會成為世界醫藥市場第一大市場。

“中國生物技術市場正在穩步增長。無論是市場銷售額還是利潤,都在以兩位數的速度迅速提升?!备窳治榈聫娬{,BIO在中國生物技術產業崛起的過程中扮演著重要角色。

外商投資企業協會藥品研制與開發行業委員會(RDPAC)總裁卓永清針對全球醫藥市場的發展進行了分析,到2020年,生物產業將成為我國經濟的支柱產業。生物產業是中國政府確定的七大戰略性新興產業之一,而生物醫藥產業居生物產業之首?!吧镝t藥產業的發展有助中國在各類疾病治療領域實現突破創新,彌補大量尚未滿足的醫療需求,尤其是在糖尿病、癌癥、血友病以及免疫系統缺陷等疾病領域?!?/p>

篇4

關鍵詞:新能源;可再生能源;發展利用

中圖分類號:F426 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-12-0013-1

吉林省是農業大省,農村人口占絕大多數,因此農村與農民的問題是關系到我省是否能穩定快速發展的關鍵性問題。清潔能源將成為城市能源的主要形式。

1 中國的新能源與可再生能源發展現狀

我們國家的新能源高速發展,太陽能、生物能等等連帶的產業都實現了快速增長,水電裝機超過2億千瓦,風電裝機超過5000萬千瓦,太陽能的利用產業及數量居世界前端,太陽能產業在快速發展中。我們國家的新能源與可再生能源產業發展已初具規模。但是在發展中還存在著許多問題。主要表現在:

(1)整體上缺乏科學規劃。產能過剩危機和資源浪費現象較為明顯。尤以光伏產業和風能產業突出。

(2)發展不平衡問題。一是新能源利用的產業從技術設備、生產環節到應用、輸出,需要形成合理的整條的產業鏈。二是社會投資不均衡。從整體情況來看,風能和太陽能的領域投入資金較多,生物能源以及核電的投入偏少,而地熱、沼氣等能源領域的投入就更少了。三是城鄉發展的不均衡。新能源在農村地區應用較少。

(3)技術創新問題。新能源發展所需的新技術是個很大的難題。

(4)新技術如何投入使用的問題。新能源規?;a之前的成本也較高,配套設施跟不上。

(5)利益結構問題。我國在新能源方面存在基礎設施和基層公共服務能力嚴重缺失的問題。

2 我市對新能源和可再生能源的利用,應做以下工作才能解決上述我國各地普遍存在的問題

(1)科學論證新能源的潛力,我市的新能源和可再生能源想得到充分利用,就需要科學評估城市新能源、可再生能源的資源潛力。

我市能獲得新能源的資源數量和開發利用條件、潛力的評估,是利用的基礎。新能源與可再生能源因種類較多,集中度較低,能被利用條件也不同。

(2)我市需要合理規劃資金的投入,以及在合理投入時的利用規模。新能源的資金的多少與政策以及資金投入的多少有密切的關系。拿生物能來說,秸稈、畜禽糞便等容易收集利用的數量與能夠作為沼氣應用、秸稈發電等利用的規模有很大的關系,它不僅與我市的農業政策有關,而且與我市市政府給予資金的多少、技術支持有密切的聯系。

我們規劃的任務就是在發展與減排之間求得一個平衡點。

(3)我市需要繼續調整能源利用結構,優先開發沼氣、天然氣,適當控制煤炭的利用,是調整現階段能源結構的主要任務。我市是我省煤炭生產規模較大的縣級市,在以往的農業生產結構中,煤炭占70%。今后我市需要大力發展沼氣、天然氣的利用率,適當優化產業結構。

(4)做好地質勘探,制定科學的開發方案。要充分摸清地下煤的儲藏量,制定科學開發方案,是我市今后開發過程中能夠實現低碳化的關鍵。

3 促進新能源產業的健康發展,應從以下幾個方面入手:

3.1 市政府應出臺戰略計劃加強產業引導

根據我市具體情況,考慮新能源與可再生能源市場的運行,建立和完善的新能源節能體系,建全能源管理和咨詢機構,使政策對新能源和節能產業的制度保障具有綜合性和戰略性。

3.2 加大技術創新,加大投資力度

技術創新是新能源與可再生能源發展的關鍵。我市目前的新能源技術創新能力較低。因此要特別加大對主要技術的研發力度,從專業人才方面,我們需要注重新能源研發的技術性專業人才的培養。加大政策傾斜,形成集研發、應用于一體的創新體系。

3.3 堅持實用性第一的原則

首先是加強我市基礎設施的完善。其次是完善財政補貼機制。需要在補貼領域和補貼方法上進行擴展,如財稅支持等。最后是調整能源產業結構。

3.4 促進經濟發展與新能源的供給需求的平衡

調整我市的能源利用政策,鼓勵使用新型能源,大規模啟動城鄉市場,建立綠色能源的品牌。

3.5 實現多元化發展

大力發展除風能、太陽能之外的新能源與可再生能源,如生物質能源、沼氣等。生物質能源在中國發展潛力巨大。我市應重點發展沼氣與太陽能的利用。

3.6 開創新能源家居理念,強化新能源需求意識

加強鼓勵企業、家庭更多的使用新能源產品。政府通過稅收優惠、價格補貼等措施降低價格門檻,推廣我市城鄉新能源設施的應用。

我市要想繼續保持經濟快速增長,綜合國力得到不斷提升,就必須堅定新能源與可再生能源的開發利用戰略。

參考文獻

[1] 湯倩,金銀亮.中國能源發展戰略研究.現代商貿工業,

2010年第17期:14-15.

[2] 李抒望.科學發展觀的新詮釋[J].實事求是,2004,(2):

19-21.

[3] 趙玉文,王斯成,王文靜,等.光伏產業發展研究報告(2006-2007)[R].中國可再生能源發展項目辦公室,2008.

[4] 金燦榮.中美新能源合作還得靠內功[J].中華新能源,

篇5

根據國家有關規劃和有關部門的科技項目安排,結合糧食行業實際情況,我局現開始組織申報*6年國家高技術產業化項目?,F將有關事項通知如下:

一、項目申報主要范圍

(一)生物能源。開展燃料乙醇、生物柴油、生物質成型燃料、工業化沼氣等在內的生物能源產品的產業化項目。主要包括以木薯、甜高粱、秸稈等非糧食原料生產的燃料乙醇,以棉籽、油菜籽、廢棄油及其他木本油料植物為原料生產的生物柴油,以秸稈、農林業廢棄物等為原料壓縮成型生產的生物質成型燃料,以及利用有機廢棄物開展大型工業化沼氣生產和利用。

(二)生物材料。開展以生物質為原料生產可生物降解高分子材料和替代石油基產品的基礎化工材料的產業化。主要包括可生物降解的生物質塑料,淀粉與可生物降解高分子材料共混得到的環境友好高分子材料單體及聚合物,生物合成高分子材料,新型炭吸附材料等。

(三)生物質原料的高效生產。重點支持邊際性土地(如沙荒地、鹽堿地、山坡地等)高產作物、植物的育種及新品種產業化,基因工程高產淀粉質、纖維質、油料作物等的品種改造與新品種產業化等。

二、高技術產業化項目的實施原則

為確保高技術產業化項目能夠取得應有的效果,在項目實施過程要把握好以下幾項原則:

(一)注重自主創新和集成創新、技術開發和技術引進相結合,以提高產品的經濟性和形成成套工業化生產技術為核心,促進重點技術和產品的新突破。

(二)促進產學研聯合,重點扶持合作關系清晰、合作實體明確、合作任務落實的產學研合作重大項目的實施。

(三)充分利用市場機制,發揮國家投資引導的作用,促進企業和社會投資發展高技術產業,培育具有較強開發能力和市場競爭力的企業。

(四)重視項目的產業化基礎和申報單位的建設條件。申報單位應具備較強的經營、管理籌資等方面的能力。

三、項目進度安排和相關要求

請各省糧食局積極推薦符合高技術產業化項目申報條件的企業,我局將結合糧食行業實際情況,積極組織推薦申報工作,并組織指導有關企業編寫資金申請報告。

各企業請于3月5日前,將資金申請報告和有關附件等材料一式五份報送我局,同時提供電子文本。

特此通知。

附件:

國家高技術產業化項目資金申請報告編制要點

一、項目意義和必要性。國內外現狀和技術發展趨勢,對產業發展的作用與影響,產業關聯度分析,市場分析,與國家高技術產業化專項總體思路、原則、目標等關聯情況。

二、項目技術基礎。成果來源及知識產權情況,已完成的研究開發工作及中試情況和鑒定年限,技術或工藝特點以及與現有技術或工藝比較所具有的優勢,該重大關鍵技術的突破對行業技術進步的重要意義和作用。

三、項目建設方案。項目的產能規模、建設的主要內容、采用的工藝技術路線與技術特點、設備選型及主要技術經濟指標、建設地點、建設工期和進度安排、建設期管理等。

四、項目投資。項目總投資規模,投資使用方案、資金籌措方案以及貸款償還計劃。

五、環境保護、資源綜合利用、節能與原材料供應及外部配套條件落實情況等。

六、項目法人基本情況。項目法人的所有制性質,主營業務,近三年來的銷售收入、利潤、稅金、固定資產、資產負債率、銀行信用等級,項目負責人基本情況及主要股東的概況等。

七、項目財務分析、經濟分析及主要指標。內部收益率、投資利潤率、投資回收期、貸款償還期等指標的計算和評估,項目風險分析,經濟效益和社會效益分析。

八、資金申請報告報告附件:

1、銀行承貸證明(省分行以上)文件;

2、項目法人近三年的經營狀況(包括損益表、資產負債表、現金流量表)和項目法人自籌資金保證落實文件;

3、地方、部門配套資金及其它資金來源證明文件;

4、前期科研成果證明材料(需經權威機構認證或出具技術檢測報告、專利證書等);前期科研成果的成熟度,應能夠滿足產業化試驗或產業化示范的要求;

5、相應的環境保護主管部門意見;

6、有關部門出具的產品生產、經營許可文件(醫藥、生物、農藥、信息安全產品等);

篇6

一、美國生物能源政策的基本情況

美國是世界第一能源消費大國和溫室氣體排放大國。據國際能源署(IEA)的統計數據,美國在2009年消費21.7億t石油總量(約合31.1億t標準煤),此項能源消費統計包括原油、核能、煤炭、天然氣和水電等再生能源。美國每天平均消耗大約1900萬桶石油,每年美國人均能源量消耗是中國人均能源消耕量的4.5倍。美國的二氧化碳排放量約占世界的1/4。美國高度重視能源安全問題,致力于發展生物能源和節能減排技術。據美國農業部預測,從2008—2035年,世界能源需求將增長36%,世界能源消耗量的增長速度將高于世界人口總量增長速度。美國有關機構通過測量整個生產生活過程中的排放數據表明:與化石燃油相比,使用玉米乙醇可減少20%左右的溫室氣體排放,而使用生物柴油、纖維素生物燃料則減少50%~60%的溫室氣體排放?;诮档兔绹鴮ν鈬偷囊蕾嚒⒖s減溫室氣體的排放、促進新能源產業發展的考慮,2007年12月美國總統簽署通過了能源獨立和安全法案(EISA),其主要內容有:提高機動車燃料經濟性標準,計劃到2020年轎車和輕型卡車平均經濟性標準應為14.88km/L,較當前水平提高40%;發展可再生能源,計劃在2022年將生物燃料產量提高到每年1360億L,取代大約900億L化石燃油,是當前水平的4倍。2009年5月初,美國總統簽署了一項關于發展先進生物燃料的總統令,美國能源部、農業部和環境保護署組成了一個跨部門的聯合工作小組,對實施和協調生物燃料發展規劃進行統一領導。值得注意的是,美國政府對每年從玉米、大豆中提煉生物質燃油(玉米乙醇和生物柴油)總量設定了567億L的限額。這是由于土地從植被覆蓋區轉為農田時,土壤中將釋放出大量的二氧化碳和其他溫室效應氣體,因此美國農業部一直在實施旨在保護國家自然資源的“土地休耕計劃”,保持玉米、大豆的產量相對穩定,防止生物燃料工業與地爭油、與民爭糧。目前,美國玉米產量的25%用于加工乙醇,大豆產量的10%用于加工生物柴油,已基本達到EISA規定的上限值,此后將主要發展其他的新型生物燃料(Otheradvancedbiofue)l為主。近年來,在不對農、林業布局作大變動的前提下,美國致力于纖維素生物質燃料(Cellulosicbiofue)l的生產,并且瞄準以水藻為原料的第二代新型生物能源的開發利用,計劃到2025年生物燃油可以替代美國原油消耗的25%。2011年8月在密蘇里州一家加油站了解到,普通的87標號汽油售價0.99美元/L,而按1∶9混合乙醇89標號的燃油售價為0.97美元/L。由于混合燃油價格便宜,吸引了不少車主購買。許多加油站還設有單獨的生物燃油加注機位,方便顧客使用。

二、美國推進農業機械節能減排的具體做法

美國農業是用現代科學技術裝備起來的高效率的大農業,具有生產手段機械化、智能化、信息化的特點。農業機械是美國現代農業的重要標志,農業生產燃油消耗份額不容忽視。據美國農業部測算,與食品有關的能源利用占國家能源總消費份額從2002年的14.4%增長到2007年的15.7%。發展低碳農業,推進農業機械節能減排,是保持美國農業經濟持續健康發展的重要舉措。近年來,在美國政府的引導下,各有關農業機械企業、院校、協會等單位和部門采取了多項對策措施,取得了一定的成效。

(一)聯邦政府積極發展生物能源,逐步實行更嚴格的排放標準聯邦政府從新能源供應和限制排放兩個環節來推進農業機械節能減排。①聯邦政府通過了EISA,安排多個撥款項目,支持開展可再生能源的研究開發,扶持發展生物燃料提煉廠。2011年4月15日,美國農業部(USDA)與能源部(USDE)發表聯合聲明,將在3~4年內為先進生物能源以及高價值生物基產品等研發項目提供3000萬美元資助。美國政府通過稅收優惠等措施,鼓勵生物燃油加工。目前,美國現有加工生產生物燃油的企業200家,年產量達到500億L,比2006年翻了一番多,實現了自給自足。預計EISA使得美國2022年在交通方面減少68萬t的二氧化碳氣體排放,相當于減少2400萬輛汽車的排放量。②針對農業機械、工程機械以及艦船、航空器等機械設備,美國環境保護署(EPA)了新的非道路機動設備柴油機的第四階段(Tier4)的強制性排放標準,設定了標準過渡期和執行期,旨在大幅度減少二氧化碳等廢棄物的排放。以75~129kW的柴油機為例,要求2012—2014年為第四階段過渡期,2015年為正式實施期,每千瓦時油耗最大的氮氧化物排放量為0.40g,非甲烷碳氫化合物排放量為0.19g,顆粒物排放量為0.02g,與第二階段(2003年)的標準相比,排放量降低了90%左右。

(二)地方政府實施農場主節能改造計劃,并對新購置農業機械予以免稅政策密蘇里州位于美國中部地區,擁有超過10萬個農場,盛產玉米、大豆、油子、大米、棉花以及牛、家禽、豬等畜產品,每年所生產的農作物與牲畜價值超過50億美元,是美國重要的農產品生產地區。密蘇里州已將玉米和大豆分別用于乙醇汽油和生物柴油的生產制造。密蘇里州正在執行一項美國能源部資助,密蘇里農業廳、密蘇里大學和EnSave公司具體實施名為MAESTRO項目(MissouriAgriculturalEnergySavingTeam-ARevolutionaryOpportuni-ty),該項目通過補貼和低息貸款的辦法,刺激農場主改造老舊的電機、泵等高能耗設備,從而達到提高能源效率15%以上的目標。具體內容包括:提供免費的技術援助,在評估農場和家庭能源消耗和編制更新改造規劃時,農場主將有可能獲得高達75%的項目評估費用補貼(評估總額不超過5000美元),和5萬美元以下的3%低息貸款。據介紹,該項目開始于2010年7月,共實施3年,目前已經有30個農場受益,每個農場每月節省能源方面的費用為500~600美元。密蘇里州政府在商品銷售環節一般都要征收7.5%左右的消費稅,但對農業機械銷售環節實施免稅的優惠政策,此舉大大鼓勵了農場主購買新型的農業機械。同時,州政府還允許農場主根據當年農作物的收成情況,自主確定農業機械的折舊率,以減少收入所得稅的支出。

(三)農業機械生產企業不斷改進技術,致力于提高燃油經濟性和機械使用效率美國約翰迪爾公司(JohnDeere)是目前世界最大的農業機械制造商和世界第二大工程機械制造商,位居世界500強前列。約翰迪爾公司從生產犁耙起步,逐步向大型農業機械領域拓展。產品包括迪爾拖拉機、聯合收割機、摘棉機、噴藥機、青貯機械、整地機、播種機和農業服務等。約翰迪爾公司非常重視中國市場,1978年援建了黑龍江農墾友誼農場,目前已在中國佳木斯、哈爾濱、天津、寧波等地建立了6家農業機械產品研發、生產和投資公司。約翰迪爾公司為適應美國新的排放標準,十分重視產品的技術創新,平均每天的研發投入超過200萬美元。在發動機創新方面的措施有:①研發新型適應生物燃油的發動機,通過生物燃油部分取代化石燃油來減少溫室氣體排放。目前約翰迪爾公司生產的發動機都能夠采用5%的生物柴油+95%的化石燃油。②通過應用新型技術,如裝備專利的風扇驅動、冷卻系統,提高了燃油效率,降低了動力消耗。約翰迪爾公司新一代的PowerTechPlus發動機相對原來的發動機,能減少2%~7%的燃油消耗。在達到美國聯邦尾氣排放標準的同時增強了動力性能,并有充足的額外功率儲備。8R/8RT型拖拉機是美國內布拉斯加州拖拉機實驗室測試過的節油性能最優的農用拖拉機。在新型技術應用方面的措施有:①廣泛采取復式作業模式,農業機械一次進地可實現多個作業項目,減少輔助作業時間,從而提高機具效率,能降低燃油消耗和廢氣排放。如7760型自走式摘棉機能一次完成田間采棉和機載打包,可以實現連續不停頓的田間采棉作業;4930型噴藥機改進了藥液加注裝置,大幅度提高藥液裝載速度(目前每3min可達4543L),實現高效噴藥作業,減少了藥液和燃油消耗;1590型免耕條播機可一次完成開溝、排種、施肥、鎮壓等多道工序,大幅度減少了燃油消耗。②廣泛運用全球定位系統(GPS),實施數據采集及田間耕作、播種、施肥、噴農藥和收獲等作業的精確定位,并自動控制農業機械的運動路徑和作業參數,以減少重復作業面積和工序,從而達到提高效率和降低燃油消耗的效果。約翰迪爾公司的大功率拖拉機、聯合收割機都安裝了GPS和車載智能操作系統,農戶可免費獲得相關的技術培訓和咨詢服務。目前美國已有50%以上的農場采用GPS輔助農業生產,有針對性地施肥、灌溉,大大提高了整片土地的生產率。

(四)農業科研院所重視發展低碳農業,大力推廣保護性耕作技術美國是世界上最早研究和推廣保護性耕作技術的國家。美國在20世紀20~30年代就利用大型機械翻耕大面積農田,一場著名的“黑風暴”從美國干旱地區刮起,席卷2/3的美國大陸,刮走地表層10~50cm厚度的肥沃土壤3.5億t,冬小麥減產51億kg。1935年美國成立了土壤保護局,從此開始研究改良傳統翻耕耕作方法,探索實行保護性耕作技術。保護性耕作的核心內容是放棄傳統深翻或輪耕作業,采用免耕少耕、秸稈覆蓋等技術,可以明顯減少土壤風蝕,增加雨水積累,從而大大緩解了傳統耕作對生態環境破壞的壓力。同時,原來農作物從耕種到收獲一般需要農業機械7次進地作業,如今只需要3次(播種、植保、收獲)就可以了,從而減少了農用燃油的消耗,也實現了農業機械節能減排目的。有報告顯示,采用傳統耕作方法種植玉米每公頃消耗燃油34.57L,而保護性耕作方法僅需18.6~24.7L。聯合國糧農組織稱這種耕作法為新的耕作革命。據美國保護性耕作組織近期報道,美國至少有50%的耕地實行各種類型的保護性耕作,其中作物殘茬覆蓋耕作占53%、免耕占44%。截至2010年年底,美國保護性耕作實施面積達到近3000萬hm2,保護性耕作作物種類包括玉米、小麥、大豆等常規作物,以及棉花、蔬菜、馬鈴薯、番茄等經濟作物,主要采用免耕、少耕、壟作免耕等技術模式。為緩解能源緊張以及適應氣候變化趨勢,美國農業部2011年組織了密蘇里州等9個州11個機構的土壤、推廣、氣候、經濟等方面的專家,斥資2000萬美元啟動美國玉米帶作物種植體系研究項目。項目的目標之一就是評估整套作物的生長管理方法對碳、氮和水分布的影響,研究建立實現減少溫室氣體排放、氮損失的新型生產模式。這些生產模式包括免耕、作物輪作、排水管理、作物覆蓋等。

(五)有關行業協會發揮組織協調的優勢,積極推動低碳農業技術的推廣應用密蘇里州農場局(MFB)是一個州級民間性質的農業協會,是美國農業協會(AFB)的一個分支機構。AFB的總部設在華盛頓,負責收集全國各州農業協會提出的意見和建議,在農業稅收、環境保護、政府投入等方面代表農戶與國會打交道,爭取有利的扶持政策。MFB成立于1950年,現有11.2萬名會員,其中50%是農民會員,包括玉米、大豆、棉花等種植戶和牛羊養殖戶。每名會員需繳納年費32美元。MFB為會員提供4方面的服務:一是代表會員的利益,參與全國性和密蘇里州農業政策的評估與制定。二是向會員提供最新的農業技術、農產品價格等信息服務和農業保險。三是通過實施項目,向會員推廣普及先進適用的農業技術。四是向年輕農場主提供學習培訓機會,使其成長為職業農民。農場局還鼓勵農場主之間開展合作互助,共同使用大型農業機械,以提高機具利用效率。在MFB的引導下,密蘇里州近20年來保護性耕作發展很快,免少耕面積占全州耕地面積的比例已由過去的20%上升到現在的80%。密蘇里州玉米種植者協會(MCGA)成立于1978年,是一個致力于增加玉米生產利潤的農民基層組織。其主要職責包括:①參與政府與玉米法案相關的工作;②發展和擴大玉米市場;③收集和玉米生產的相關信息;④與相關組織和產業建立聯盟。近年來,協會致力于生物燃料(如玉米乙醇)的研究與市場需求調研,教育農民和消費者增加對乙醇生產等農業產業的了解,向農戶推薦統一的種植品種和種植模式,推廣使用先進的玉米耕種方法和秸稈處理辦法,以保護環境和提高利潤。密蘇里州大豆協會(MSA)是一個全州范圍內的組織,旨在代表密蘇里州大豆生產者的利益。通過宣傳立法、公共政策措施和全州的教育培訓工作來增加密蘇里州種植大豆農民的盈利能力,可影響密蘇里州大豆生產的公共政策。在低碳農業技術方面,大豆協會致力于解決由大豆生產生物燃油的研究和市場需求調研,通過對農民進行培訓和對消費者進行培訓,促進基于大豆的生物燃油的應用和發展。參與和促進環境保護工作,幫助農戶采用先進的耕作方式(如免耕、秸稈覆蓋等),改良農田土壤。

三、對中國發展低碳農業機械化的啟示和建議

聯合國氣候變化框架公約的《京都議定書》自1997年12月簽署之后,控制二氧化碳等溫室氣體排放就成為了一個世界性話題。特別是2009年聯合國氣候哥本哈根大會的召開,世界對中國的節能減排更加關注。節能減排,不僅是一個關系到農戶切身利益的經濟問題,還是一個世界關注的政治問題。

(一)啟示通過對美國低碳農業機械化技術發展的了解,有兩點啟示。

1.發展低碳農業機械化,是實現中國節能減排目標的重要舉措2009年11月中國政府正式對外宣布控制溫室氣體排放的行動目標,決定到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,并將此減排目標將作為約束性指標納入國民經濟和社會發展的中長期規劃中。在如此短時間內這樣大規模降低二氧化碳排放,需要各行各業的共同努力。中國2010年擁有各類農業機械總動力9.28億kW,農業生產燃油消耗量3674.91萬t,其中柴油3484萬t。農業現代化離不開農業機械化。當前中國農業耕種收綜合機械化水平為54.5%,還有較大的發展空間,農用燃油的消耗總量還將繼續增長,需要用最經濟的燃油消耗來達到最高效的農業機械作業。因此,農業機械行業推進節能減排的任務十分艱巨、十分迫切。

2.發展低碳農業機械化,是一項需要統籌推進的系統工程農業機械節能減排體現在農業機械科研、制造、使用、維修、培訓和管理等各個環節,需要多個部門的協調配合,加大政策支持力度,綜合應用技術、經濟、法律等手段,通過行政推動、行業引導、市場拉動等措施,發揮各個市場主體參與農業機械節能減排的積極性和主動性。

(二)建議為推進中國低碳農業機械化發展,建議采取以下措施。

1.密切跟蹤國際新能源發展態勢,鼓勵農戶使用清潔的、可再生能源應借鑒美國、歐盟、巴西等國家和地區的生物能源政策,積極推進中國生物能源的產業化進程,尤其重點發展優質木本油料作物和海藻類生物燃油。可通過補貼和稅收等政策,降低生物燃油的生產成本和使用成本,鼓勵用戶購買使用。發揮購機補貼的政策導向作用,適當提高新能源動力機械和裝備的補貼力度,在水電、風電、光能充裕地區,大力發展電力農產品加工機械、小型電能植保機械、耕整機械、設施農業裝備,建設一批布局合理的電力排灌站。

2.鼓勵農業機械生產企業技術創新,不斷提高農業機械產品的能源利用效率積極引導科研院所、大專院校和農業機械生產企業等單位,通過科技支撐計劃、行業科技計劃及地方科研專項等項目,采用先進技術、先進工藝和先進材料,加快研發擁有自主知識產權的農業機械節能減排技術和產品。應用GPS等現代信息手段,努力提高產品使用性能和產品質量,挖掘節能減排潛力,從源頭上保證農業機械節能減排效果。從2010年10月1日起,包括拖拉機、聯合收割機在內的中國非道路車輛和機械排放標準開始執行進入第二階段限值,即開始執行國Ⅱ排放標準。中國要健全農業機械節能減排技術法規,強化農業機械設備的能耗檢測,加強農業機械推廣鑒定管理,切實將國Ⅱ排放標準執行到位。嚴格《國家支持推廣的農業機械產品目錄》準入條件,限制高能耗、高污染產品進入目錄。

3.大力推廣農業機械化節能減排技術,提高資源綜合利用水平加強農機農藝結合,制定科學合理、相互適應的農藝標準和機械作業規范。在農作物的耕作、種植、植保、收獲以及農產品初加工等環節,積極推廣節油、節種、節地、節水、節肥、節藥等節約型農業機械化技術和機具。發展基于GPS的精準農業,加快多功能、智能化、經濟型機具的推廣應用。要全面實施《保護性耕作工程建設規劃》和保護性耕作技術推廣項目,推廣免耕、少耕的現代農業耕作制度,減少機械進地次數,降低能源消耗。爭取實施機械化秸稈還田作業補貼,大力推廣農作物秸稈綜合利用技術,實現秸稈的資源化、能源化、清潔化利用,避免秸稈焚燒現象發生。將農業機械化節能減排技術納入全國農業機械化教育培訓大行動和陽光工程農業機械培訓的重要內容,培養懂技術、會操作、善維護的新型農業機械駕駛操作人員。

篇7

“我們都生活在下水道里,可是仍然有人在仰望星空?!边@是英國作家奧斯卡?王爾德的名言,同時,也是中國地溝油想對荷蘭“地溝油”說的心里話。

2011年6月30日,一架隸屬于法航集團荷蘭皇家航空公司(下稱荷航)的波音737-800,滿載171名乘客,從荷蘭首都阿姆斯特丹起飛,目的地是法國巴黎。這次歷時70分鐘的短途飛行卻引起了全球媒體的關注,因為飛機使用的燃料,是用廢棄的烹飪用油回收加工而成的生物燃油。

作為荷航在實現“節能減排”承諾中做出的姿態之一,這次飛行代價不菲。不過,這項使用生物燃油減少二氧化碳排放的環保舉措讓世人驚喜異常。因為,荷航強調的是“碳排放”,中國人留意到的則是“地溝油”。

尷尬的“中地溝油”

在中國,廚房余、廢油被冠之為“地溝油”。由于與很多飲食事故有關,故而其又被稱為中國餐飲業的“血栓”。有專家估計,每年有300萬噸地溝油回流到餐桌上,占食用油年消耗的十分之一。按照中國食用油加工每年總產值2000億人民幣計算,地溝油的年產值將達到200多億,相當于2010年國產電影產業總產值的兩倍。以至于有人戲稱,在中國影響力最大的食品公司是“中地溝油”。

據說,荷航打算在未來大規模使用環保的生物燃油,但苦于“地溝油”的原料不足,有意與中國公司展開合作。這對于中國人來說,無疑是件喜訊。試想,中國每年300萬噸地溝油,如果都賣給荷蘭人,不僅歐洲的飛機有了航油的原料,同時也除去了中國人的心腹大患,實可謂兩全其美!

怎奈荷蘭航空很快澄清了這一說法。荷航表示,這次飛行表演性質更大,并沒有立即與中國公司合作“地溝油”能源的打算。究其原因:對荷航來說地溝油提純費用昂貴;對中國來說,那便是目前還沒有成熟穩定的原料供應鏈條。

一個產業,首先要有穩定的原料供應,其次才輪到中游的加工和下游的產品輸出。也就是說,中國“地溝油”能源還不具備正規、成型的產業優勢。其問題恰恰出在上游源頭――“地溝油”從哪里來?

在我國,多數“地溝油”并不來自于地溝,廢油通常在飯館的后廚就被直接收購。雖然中國“地溝油”產業擁有一個龐大的地下網絡:違規收購廢油、黑戶加工重煉、變身食用油重回餐桌。據經濟學家郎咸平估計,這一“地下產業”每年至少產生15億到30億人民幣的純利潤――這相當于廣東省制造業的全年純利潤。

但可怕的是,恰恰是這個“重返餐桌”的地下產業搶奪了“地溝油”全球化的蛋糕。除了違規的生產者和加工者,它未給國家經濟帶來任何收益,更是損害國民健康的罪魁禍首。而對歐美國家來說,“地溝油”產業的終端,瞄準的是更大、更有發展前景的市場――新型能源。

“中國不是沒有將地溝油回收做能源的公司,相反,數量還很多,但多數都處于虧損或拿環保補貼的狀態?!闭憬患业奖本﹨⒓迎h保NGO會議的廚余垃圾處理公司經理如是說?!拔覀兊墓静粌H擁有常溫處理廢油的國際專利,先進技術,在全世界來說都是競爭的強手。”

然而,正是這家公司,卻只能在中國尷尬地生存,年利潤幾乎為零,只能靠換取國外環?;饡捻椖抠Y助維持運轉。

完美的歐美再生產業之鑒

英國ARROW公司是一家專業從事廢油回收的機構,每年會收集500萬升廢棄食用油用于生產生物柴油。公司的日常工作,就是根據簽約餐館的實際情況和要求,為餐館定制合適的油脂過濾設備并進行安裝,然后根據餐館的需要上門收取濾下的油脂?;厥赵O備是智能的,在需要清洗或者更換容器時會自動提醒,還可以通過互聯網對設備的運行情況進行監控。

ARROW公司之所以能獲得穩定的廢油來源,得益于它通過了英國食品標準局和其他相關機構的認證。而英國在餐館的出口處已經對廢油的去向進行了強制的規定,只能由特定的、經認證的公司進行回收。

2004年,英國食品標準局,內閣辦公室,環境局,稅務海關部門和地方法規服務協調局聯合頒布了一項法令,對餐飲機構的廢棄食用油的處理作出規定:餐館中使用過的食用油不得用于制造動物飼料,不可排放在城市下水道中。違法規定者將面臨法律制裁和高額罰款。

與之相匹配,法令規定,廢棄食用油應由有資質的公司進行回收?;厥盏膹U棄油脂不得丟棄和循環使用,而必須供應給生物柴油制造企業,或者經處理后作為燃料用于發電,或者用于生產油脂化學產品。

ARROW公司不僅回收廢油,還提供一站式服務,也回收其他廢棄物,并且還可以為餐館提供用油咨詢,對使用何種食用油提出建議,并定期提供食用油消耗和使用率的報告。ARROW公司還為普通家庭安裝了容量為1到36升不等的油脂回收容器。并實行有償收油,每收集100升廢棄食用油給予10英鎊的獎勵。

ARROW公司從提供用油信息咨詢,到回收廢油,再到加工制造,最后形成終端產品――由國家認證的生物燃料產品。形成了完整的英國“地溝油”產業中的產業鏈條,由于這個鏈條完整而易于監控,產業鏈的產品最終獲得認可,銷往歐洲其他國家。

同時,英國對廢棄食用油為原料生產的生物柴油也有稅務減免優惠。2011年,生物柴油同普通燃油的稅率持平,都是每升0.5795英鎊,但是用廢棄食用油提煉的生物柴油仍享受0.2英鎊的減稅。

就這樣,英國飯館里退役的食用油,通往地溝的路徑被堵死了,它唯一的出路,就是在ARROW等回收公司特制的油罐中,回爐再煉,在某一臺柴油機中了此余生。

和英國的產業鏈類似,法國、德國、美國和日本都有各自保證生物柴油來源的法規。法國的人口雖然只有6500萬,但是作為著名的美食之邦,食用油的消耗也很大。隨處可見的炸薯條必然產生大量的廢油。

從2002年開始,法國明確規定,餐廚廢油不得與其他廚余垃圾混合丟棄。為杜絕環境污染,法國對垃圾分類有著嚴格的規定,所有垃圾被分為20個門類,并分為無害、中性和危險三個級別。每一份垃圾都附以能說明其種類和性質的6位數代碼并且可追蹤。比如,廢棄食用油的代碼是200125,屬于無危險級別。

但是,如果廢油與其他廢棄物混合到一起,就要重新歸類,甚至被標為危險品,這會給垃圾的主人帶來很多麻煩。用這樣的方法,法國實現了強制的垃圾分類,也給統一回收廢棄食用油提供了便利條件。

目前,法國的廢棄食用油有40%左右能夠得到回收利用。而廢棄物的追蹤機制讓垃圾的去向一目了然,這樣也就基本杜絕了廢品被非法再利用的可能性。

生物柴油期盼成正果

“中地溝油”每年的產量高達300萬噸,一些地方性法規也規定了餐廚垃圾應由指定單位回收。

但作為一家餐館的老板,一桶已經無法再繼續使用的炸魚廢油,將會面臨三個選擇:繳納排污費用,交由垃圾回收公司的泔水車處理;以相應的價格賣給非法地溝油制造商,現金交易,落袋為安;以低于非法制油商的價格賣給生物能源制造商,開具17%的增值稅發票。

從保護環境,利用能源的角度,最理想的方案當然是將油交給回收公司?;厥展臼占揭欢〝盗康膹U油之后,再出售給生物能源商。然而,從餐館的經濟利益角度,選擇出售給地溝油制造商是最有利可圖的。于是,即使是一位遵紀守法的企業主,選擇繳納費用,將油交給回收公司處理?;厥展鞠乱徊揭餐瑯用鎸晌豢蛻艉蜕锬茉瓷?。

資料證明,用餐廚廢油提煉生物柴油技術是非常成熟的,我國先后有兩千余家大小公司涉足過生物柴油行業,但多數最終黯然離場。

中國雖然每年有數百萬噸廢油,生物能源公司卻始終面臨著原料不足的困境。作為合法經營的企業,他們所取得的原材料需要增值稅發票,因此在與制油商的競爭中必然完敗。即使沒有制油商,生物柴油的生產數以噸計,生物能源公司親自到各餐館去零散收購廢油也不現實。沒有了穩定的原料來源,“地溝油能源”的企業便難以為繼。

篇8

能源是人類社會賴以生存和發展的基礎。隨著經濟的飛速發展,我國能源消耗快速增長,已躍居世界第二大能源消費國。我國能源總量和人均占有量卻嚴重不足,石油供需約缺口1億噸,天然氣供需約缺口400億標準立方米。而且,由于清潔利用的技術難度較大,化石能源在使用過程中引發了諸多的環境問題。生物質能是第四大一次能源,又是唯一可存儲和運輸的可再生能源。發展生物質能將緩解能源緊缺的現狀和減少化石能源造成的環境污染。我國幅員遼闊,又是農業大國,生物質資源十分豐富。據測算,我國目前可供開發利用的生物質能源約折合7.5億噸標準煤。國家“十一五”發展規劃明確提出“加快發展生物質能”。同時,隨著化石資源日益枯竭,化學工業的原料也將逐步由石油等碳氫化合物向以生物質為代表的碳水化合物過渡。目前,世界各國紛紛把發展生物質經濟作為可持續發展的重要戰略之一。以生物質資源替代化石資源,轉化為能源和化工原料的研究受到普遍重視。政府、科研機構和道化學、杜邦、中石油、中石化、中糧等大型企業爭相研發和儲備相關技術,并取得了一系列重大進展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龍巖卓越新能源發展有限公司,依托我國自主知識產權的生物柴油生產技術,相繼建成規模超過萬噸的生產線,產品達到了國外同類產品的質量標準,各項性能與0#輕質柴油相當,經濟效益和社會效益俱佳。我國對以生物質為原料生產化學品(即生物基化學品)極為重視,已列入科技攻關的重點。例如,生物柴油生產過程中大量副產的甘油是一種極具吸引力的非化石來源的綠色化工基礎原料。從甘油出發生產1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和環氧氯丙烷等大宗化工產品,已經實現或接近產業化。新興產業的發展,最根本的是靠科技的力量,最關鍵的是要大幅度提高自主創新能力,其核心是人才的競爭。浙江是經濟大省和能源小省,能源資源低于全國平均水平,一次能源消費自給率僅為5%;而氣候條件優越,是我國高產綜合農業區,森林覆蓋率達60%,生物質資源居全國前列。浙江省乃至全國的生物質能源產業和生物質化學工業的蓬勃發展,對生物質化學工程人才的需求十分迫切。

二、生物質化學工程人才的知識結構

生物質化學工程(專業)模塊是一個新生事物,并未包含在《全國普通高等學校本科專業目錄》之中。在《專業目錄》中與之接近的是生物工程專業。生物工程專業培養掌握現代工業生物技術基礎理論及其產業化的原理、技術方法、生物過程工程、工程設計和生物產品開發等知識與能力的高級專業人才。生物工程專業重點關注圍繞生物技術進行的工程應用,而生物質化學工程重點關注通過化學工程技術(包括生物化工技術)對生物質資源進行加工利用的工業過程??梢?生物質化學工程(專業)模塊與生物工程專業的人才培養目標和知識體系存在著明顯差異,其人才培養模式仍處于探索之中。人才培養必須與產業發展相結合,生物質能源轉化利用途徑如圖1所示,生物質資源(以植物為例)轉化生成化學品的利用路線如圖2所示。生物質的組織結構與常規化石資源相似,加工利用化石資源的化學工程技術無需做大的改動,即可應用于生物質資源。但是,生物質的種類繁多,分別具有不同的特點和屬性,利用技術遠比化石資源復雜與多樣??梢?生物質化學工程人才必須具有扎實的化學工程基礎,并熟悉各類生物質資源的特點、用途和轉化利用方式。因此,浙江工業大學將生物質化學工程人才的培養目標定位為:既能把握和解決各種化工過程的共性問題,勝任化工、醫藥、環保和能源等多個領域的科學研究、工藝開發、裝置設計和生產管理等工作;又能將化學工程的基礎知識靈活運用于生物質資源的轉化利用和生物質化工產品的生產開發等領域,勝任生物質能源和生物質化工等新興行業的工作。

三、生物質化學工程人才培養的探索與實踐

(一)組織高水平學術會議,營造人才培養氛圍

2007年4月,浙江工業大學與中國工程院化工、冶金與材料工程學部和浙江省科技廳共同主辦了“浙江省生物質能源與化工論壇”。中國工程院學部工作局李仁涵副局長分析了我國能源技術的發展狀況,強調了發展生物質能需注意工藝過程的綠色化。浙江省科技廳壽劍剛副廳長介紹了浙江省能源消費狀況和新能源技術研發動態,鼓勵省內外的科技工作者為改善浙江省能源緊缺現狀而努力工作。浙江工業大學黨委書記汪曉村回顧了浙江工業大學的發展歷程,介紹了浙江工業大學化學工程學科在生物質能源領域的科學研究特色和人才培養思路。浙江工業大學的計建炳教授和石油化工科學研究院的蔣??到淌谥鞒至藢W術交流與討論。閔恩澤、李大東、舒興田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分別從我國發展生物能源的機遇與挑戰、我國生物質能源產業發展狀況、生物質燃料(清潔汽柴油、生物柴油)利用技術、生物柴油聯生產物利用技術和以生物質為原料進行化工生產等幾個方面進行了精辟論述。2009年4月,浙江工業大學承辦了“中國工程院工程科技論壇第84場———生產生物質燃料的原料與技術”。浙江工業大學副校長馬淳安教授在開幕式上致辭,介紹了浙江工業大學化學工程學科在生物質能源領域開展的科學研究和人才培養工作。浙江省可再生能源利用技術重大科技專項咨詢專家組組長、浙江工業大學化工與材料學院生物質能源工程研究中心主任計建炳教授主持了學術交流與討論。國家最高科學技術獎獲得者、兩院院士閔恩澤做了題為“21世紀崛起的生物柴油產業”的報告,重點闡釋了我國發展生物能源和生物質化工的機遇與挑戰。在兩次會議上,來自石油化工研究院、清華大學、浙江大學、浙江工業大學、浙江省農業科學院、中國林業科學研究院和中糧集團等單位的專家學者分別介紹了生物質原料植物的選育、生物質原料的收儲運物流供應體系、生物質原料的梯級利用、生物質液體燃料的制取技術、生物柴油的生產實踐及其副產物綜合利用和生產生物柴油的反應器技術等方面的研究進展。會議期間,閔恩澤院士等人應邀參加了浙江工業大學化學工程與工藝專業建設暨生物質化學工程專業方向建設研討會。閔恩澤院士指出,邁入21世紀以來,針對日趨嚴峻的能源危機和環境危機,國家高度重視能源替代戰略的發展和部署,新能源代替傳統能源、優勢能源代替稀缺能源、可再生資源代替非可再生資源是大勢所趨;因此,化學工程與工藝專業根據國家發展需求調整學科設置、進一步促進交叉學科的發展也勢在必行。閔恩澤院士認為,在降低能耗和保護環境的時代背景下,生物質能源和生物質化工的產業發展為生物質化學工程人才提供了廣闊的發展空間,生物質化學工程(專業)方向的建設思路符合當今化工產業的發展趨勢。近距離接觸學術泰斗,聆聽專業領域的前沿進展,極大地激發了學生們的學習興趣。通過組織高水平學術會議,浙江工業大學營造了培養生物質化學工程人才的良好氛圍。

(二)理論與實驗課程體系

根據人才培養目標定位,浙江工業大學將生物質化學工程(專業)模塊的主干學科確定為化學工程與技術,針對生物質資源加工利用過程的特點,對化工原理、化學反應工程、化工熱力學、化學工藝學、化工設計、分離工程和化工過程分析與合成等主干課程的教學內容進行了梳理。此外,增設了生物質化學與工藝學和生物質工程兩門專業課程。生物質化學與工藝學重點講授糖類、淀粉、油脂、纖維素、木質素、甲殼素、蛋白質、氨基酸等生物質的結構、性質、用途,以及加工轉化為化工產品的生產工藝。生物質工程從原料工程學、轉化過程工程學和產品工程學等角度出發,為學生講授生物質資源轉化利用過程中的工程原理、工程技術和生產實例?;瘜W工程與工藝國家特色專業綜合實驗室在中央與地方共建高等學校共建專項資金的資助下,為生物質化學工程(專業)方向增設了酯交換法制備生物柴油和生物質熱解制備生物原油兩個實驗,并在積極籌備開設生物柴油品質測定、淀粉基兩性天然高分子改性絮凝劑的制備和易降解型纖維素-聚乙烯復合材料的制備等實驗。

篇9

關鍵詞 粉葛;生長性狀;淀粉;粗纖維

中圖分類號 S632.903+.7 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)19-0114-02

粉葛又名甜葛、葛藤、葛根,是豆科葛屬藤本多年生植物。原產中國、朝鮮、日本。我國華南、華東、華中、西南、華北、東北等地區廣泛分布,而以東南和西南最多[1]。

粉葛為落葉藤本植物,喜溫暖濕潤的氣候,耐寒耐旱能力較強。對土質要求不嚴格,除黏土與堿性土外均可栽培。在大田自然條件下,葛根3月中下旬萌芽生長,5—6月地上部藤蔓生長旺盛,8—9月塊根迅速膨大,花期7—8月,莢果成熟期9—10月,12月上旬倒苗。生長期約250 d[2-3]。

葛根肉質,粗壯肥大,淀粉含量可達40%,可生產燃料乙醇[4]。粉葛還含有人體必需的多種氨基酸和鐵、鈣、鋅、硒、鍺等微量元素及黃豆甙、葛根素等黃酮類物質[5]。粉葛的淀粉含量因品種差異較大,要將粉葛用于商業化生產淀粉并將淀粉轉化成乙醇,需綜合分析各種粉葛的生長性狀以及淀粉含量,找出最具有經濟效益的粉葛用于生產乙醇。本試驗比較8種良種粉葛的生長性狀和淀粉含量、粗纖維、粗蛋白、營養元素,選育出最佳的粉葛品種以大面積栽培。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試粉葛。包括巴蜀大粉葛、合川大粉葛、贛葛、地金1號、葛博士11號、九頂大粉葛、宋氏粉葛、仙女葛王等8個品種,采自綿竹市國營苗圃。

1.1.2 試驗器材。烘箱、電子天平、牛皮紙袋、消化爐、凱氏定氮儀、纖維素測定儀、馬弗爐、島津AA-6300原子分光光度計、紫外分光光度計等。

1.2 試驗方法

1.2.1 粉葛植株生長性狀的測定。8種粉葛各取20個樣品(盡量選取不同區域內的同種苗),于第2年(一年生)9月測量這8種粉葛的生長性狀,如節間長、莖長、莖徑、分枝個數、葉長、葉寬。

1.2.2 粉葛主要內含物和營養元素的含量測定。挖取生長狀況有代表性的二年生塊莖各3株(采樣時盡量保證塊莖的完整性、不受損傷),并測量其淀粉、粗蛋白、粗纖維及N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn等元素含量。

2 結果與分析

2.1 不同品種粉葛植株生長性狀

從圖1可以看出,宋氏粉葛的節間長最短,為10.07 cm,贛葛的節間長最長,為25.18 cm(圖1 A);合川大粉葛的莖長最短,為3.20 m,贛葛的莖長最長,為7.13 m(圖1 B);合川大粉葛的分枝數最少,為4個,宋氏大粉葛最多,為7個(圖1 C);葛博士11號莖徑最短,為5.97 mm,贛葛的莖徑最長,為7.68 mm(圖1 D);宋氏大粉葛的葉長最短,為10.83 cm,合川大粉葛最長,為17.76 cm(圖1 E);宋氏粉葛的葉寬最窄,為10.22 cm,葛博士11號最寬,為17.46 cm(圖1 F)。

2.2 粉葛主要內含物和營養元素的含量

2.2.1 粉葛淀粉含量。8種粉葛的平均鮮重在3 802.30~4 625.09 g,其中巴蜀大粉葛最低,為4 802.30 g,九頂大粉葛最高,為4 625.09 g;平均干重在2 190.83~2 919.27 g,其中巴蜀大粉葛最低,為219.83 g,九頂大粉葛最高,為1 919.27 g。從圖2可以看出,淀粉平均含量在410~780 g,其中巴蜀大粉葛最低,為418.07 g,九頂大粉葛最高,為770.43 g;淀粉占干重的平均百分比在18.83%~33.54%,其中巴蜀大粉葛最低,為19.21%,地金一號最高,為32.43%。

2.2.2 粉葛粗纖維含量。粉葛各栽培品種粗纖維含量測定結果表明,總體上看,在采收期,塊根粗纖維含量為2%~7%。就各栽培品種而言,合川大粉葛在各采收期的粗纖維含量均高于其他各栽培品種,平均為6.49%,巴蜀大粉葛最低,平均為2.29%,九頂大粉葛的含量也僅為2.44%,含量相對較低(圖3)。

2.2.3 粉葛粗蛋白含量。粉葛各栽培品種粗蛋白含量集中在4%~10%。其中,在11月,含量最高的栽培種是葛博士11號,高達9.66%;翌年1月,含量最高的栽培種是川渝大粉葛,為8.84%,而這個生長期葛博士粗蛋白含量僅為5.20%,比上年11月粗蛋白含量降低了4.46個百分點。

2.2.4 粉葛各營養元素含量。粉葛中含有多種營養元素,通過對N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn等營養元素的測定,結果表明,粉葛塊根在采收期,N含量為6.8~14.9 g/kg,P為2.2~4.9 g/kg, K為8.9~23.2 g/kg,Ca為0.16~1.10 g/kg,Mg為0.68~5.10 g/kg,Fe為43.3~510.6 mg/kg,Zn為4.4~26.4 mg/kg。

3 結論與討論

近年來的能源危機和環境惡化引起世界各國的高度重視,生物能源作為石油的替代能源已成為眾國家能源發展的必然趨勢。目前,生物能源開發要集中在以植物油為原料的生物柴油,以糖類甘蔗、糖蜜等)、淀粉(玉米、小麥、薯類等)、纖維素(秸稈、林木等)為原料的燃料乙醇等方面。粉葛(Pueraria lobota)又名葛藤、葛根,是豆科(Lagurniuosae)葛屬(Pueraria DC.)多年生藤本植物。粉葛塊根與紅薯相似,根莖粗壯肥大,均為淀粉含量較高的肉質莖,淀粉含量高達25%~40%[6]。根據有關試驗結果,粉葛作為原料加工燃料乙醇,若人工栽培的優良品種淀粉含量為25%,鮮粉葛715 kg可生(上接第115頁)

產燃料乙醇1 kg,可作為非糧食生產燃料乙醇的原料[7]。目前生產上粉葛栽培品種混雜,淀粉含量差異大。為此,本試驗采集了目前國內應用較多的8個栽培品種,為了摸清各栽培品種的生物學和生態學習性,進行了8個品種的對比栽培試驗,以期篩選出試用于本地區適應性強、周期短、淀粉含量高、豐產的栽培品種用于大量生產燃料乙醇。

試驗研究表明,8種良種粉葛中九頂大粉葛的節間長、莖長、莖徑、葉長、葉寬都接近各測量項目最大值,綜合性狀明顯高于試驗中其他粉葛品種。并且根據確定的最佳采收期,通過對8個粉葛栽培品種進行內含物分析發現,其粗蛋白的含量不同的月份具有明顯的差異,這表明收獲期對粉葛粗蛋白有極其顯著的影響;在采收期營養元素總體水平變化不大;而淀粉含量的測定中,地金1號和葛博士11號的淀粉含量均高達32%,比九頂大粉葛高6%,但其粗纖維含量較高,在5%左右,比九頂大粉葛高近3個百分點,但是九頂大粉葛的鮮重、干重都明顯高于其他7種粉葛,雖然其淀粉含量比地金1號和葛博士11號低6個百分點,但是其單位面積產量高,則淀粉單位面積產量也明顯高于其他7種粉葛,具有明顯的經濟效益,是規?;a燃料乙醇的優選原料品種。

4 參考文獻

[1] 胡耀松.無公害粉葛高產栽培技術[J].廣西熱帶農業,2007(5):13-14.

[2] 陸文科,蘭生葵.糯粉葛優質高產栽培技術[J].廣西農業科學,2005, 36(4):350.

[3] 鄢武先,閔安民,劉光華,等.葛根不同品種林下栽培性狀調查和評價研究[J].四川林業科技,2012,33(4):43-46.

[4] 宋志剛,王建華,王漢忠,等.粉葛淀粉的理化特性[J].應用化學,2006,23(9):974-977.

[5] 陳欣,胡久梅,劉蓁,等.粉葛中微量元素含量的測定[J].安徽農業科學,2011,39(14):8322-8323.

篇10

同志曾在一份報告上批示:“我國的土豆種植面積占世界四分之一,產量占五分之一,我們完全應該并且能夠把小土豆做成大產業。這就需要加快引進和培育優良品種,努力提高土豆的加工轉化程度,不斷開拓土豆消費市場?!?/p>

通過深入調研后發現,由于沒有大規模推廣脫毒種薯,我國馬鈴薯單產水平較低,單產提高空間很大。目前推廣脫毒種薯的馬鈴薯種植示范區畝產量較全國平均畝產提高100%~150%(因生產條件及品種而異)。大力發展馬鈴薯產業能提高我國糧食安全保障程度,另外發展馬鈴薯產業可以部分緩解生物能源原料匱乏問題。

種植面積廣但單產低

馬鈴薯是21世紀人類最有價值的食物營養來源之一,是新世紀最有發展前景的高產經濟作物之一,更是世界人口的重要主食或副食。

據聯合國糧農組織統計,盡管歐洲的馬鈴薯產量有所下降,但中國和印度等發展中國家則呈現較快增長趨勢,這使得過去20年來全球馬鈴薯產量幾乎翻了一番。目前發展中國家的馬鈴薯平均攝入量不到歐洲和北美攝入量的1/4。自上世紀60年代初以來,發展中國家用于馬鈴薯生產的面積增幅超過了所有其他糧食產品,而對馬鈴薯的需求則將長期處于增長區間。

聯合國糧農組織的統計資料還顯示,2006年全世界馬鈴薯種植面積約為3億畝,總產量約3.15億噸。其中我國的種植面積達7523萬畝,大體占世界的25%,亞洲的60%;總產量達7034萬噸,大體占世界的20%和亞洲的70%,在世界均居領先地位。

但是從單產水平來看,馬鈴薯種植面積排在前5名的國家均超過1000萬畝,總產量排在前7名的國家均超過1000萬噸。馬鈴薯的世界平均單產為1146公斤/畝,有兩個國家(比利時和俄羅斯)單產超過3000公斤/畝,有15個國家單產超過2000公斤/畝,而我國的平均單產僅為1087公斤/畝,在世界排名第83位,比較靠后。

提高單產水平,增強糧食安全保障

近年來,全球氣候變暖日趨明顯,已經對糧食生產產生重要影響。與此同時,全球耕地面積增加有限并制約糧食產量增長。據美國農業部預測,未來10年,大多數國家耕地面積的年均增長速度僅為0.5%,全球2/3糧食增產數量要靠單產提高來實現,而過去幾十年全球糧食單產提高緩慢,預計未來10年單產增加依然有限。目前,全球糧食總產量在19億~20億噸,全球糧食貿易量在2.3億~2.5億噸。這種情況已經持續了很多年。

在過去幾年里,由于農業種植業結構的調整,我國三大主要糧食作物的種植面積和總產量有所下降,且三大糧食作物的平均單產均已高于世界平均水平,大幅度增產難度較大。目前,我國小麥年產量為950億公斤,稻谷為1800億公斤,玉米為1200億公斤。而我國馬鈴薯種植面積、總產量和單產水平總體呈上升趨勢。

馬鈴薯是冬作農業發展中潛力巨大的作物。據初步統計,目前全國耕地面積的近2/3,計12億畝處于冬閑狀態??梢試L試利用南方冬作區和中原二季作區的冬閑田發展馬鈴薯生產,提高耕地復種指數,變相擴大農作物種植面積,起到緩解人地矛盾的作用。

馬鈴薯單產提高空間巨大

據中國農科院的專家介紹,如果采用新品種、新工藝,我國馬鈴薯的單產水平可以提高一倍以上,并且商品薯品質改善后價格也會有所提高。

甘肅省定西市、張掖市等地是馬鈴薯試驗區,從該地區5萬畝核心試驗基地和50萬畝示范區情況看,核心區產量平均達2050公斤/畝,示范區產量平均達1700公斤/畝,分別比項目實施前三年平均增產51.8%和25.9%以上,畝新增產量700公斤和350公斤。

通過國內主要農作物各種數據比較可以得出,馬鈴薯單產比水稻、玉米、小麥、大豆高出1~3倍,每畝實現的產值馬鈴薯分別比其他主要農作物高出1倍以上。

我國現有的耕地面積中有60%以上的耕地為旱地,后備耕地資源也多分布在干旱少雨的地區。研究表明:以豐水年產量為100%,幾種作物在干旱年份的產量分別為:谷子55%,蕎麥57%,春小麥58%,馬鈴薯76%。從營養成分分析,在同等條件下,馬鈴薯的單位面積上蛋白質的產量是小麥的2倍、稻谷的1.3倍、玉米的1.2倍,所含Vc是蘋果的10倍。此外,馬鈴薯的生育期較短,再生能力強,對風、雹等自然災害有一定的抵抗力,又是很好的救災作物。因此馬鈴薯較其他作物有更多的比較優勢。

目前我國馬鈴薯年種植面積在700萬畝以上的地區有貴州、內蒙古、甘肅和云南;200萬畝以上的地區包括四川、重慶、山西、黑龍江、陜西、湖北和河北等省市。根據統計數據,和吉林的單產接近世界先進水平,畝產分別達到3000公斤和2405公斤,但只占總播種面積的2%;而平均畝產在1000公斤以下的有陜西、山西、貴州、河北、寧夏、內蒙古和黑龍江等主產省份,占全國播種面積的49.4%。

部分緩解生物能源原料匱乏問題

生物能源產業的興起,加劇了糧食市場供需矛盾。以美國為例,美國總統布什在2007年《國情咨文》中提出,2017年美國至少有350億加侖的替代燃料。如果350億加侖的乙醇全部用玉米來生產,相當于美國目前玉米總產量的1.5倍。目前美國占全球玉米出口量60%~70%,未來10年將降至55%~60%;美國用于飼料的玉米數量占全部玉米使用量將從目前的50%~60%降至40%~50%。

“十一五”期間,我國已明確提出,發展燃料乙醇應重點推進不與糧食爭地的非糧食作物如薯類、甜高粱、甘蔗及植物纖維等原料替代??偫硪苍诮衲辍皟蓵钡恼ぷ鲌蟾嬷忻鞔_指出,“要嚴格控制工業用糧,堅決制止玉米深加工能力盲目擴張,違規在建項目必須停建?!?/p>

由于薯類的增產潛力較大,單位面積上乙醇產量增加的潛力也很可觀,這樣就可以做到在不減少糧食供給或不增加耕地的基礎上,提供更多的生物能源原料。

對比來看,玉米一直被認為是生物燃料的重要糧食品種,我國目前玉米平均畝產320公斤,對應的平均畝產乙醇是119公斤,馬鈴薯的平均畝產目前是1004公斤,對應的平均畝產乙醇是91公斤,兩者之差并不大。從平均最高畝產對應的乙醇來看,馬鈴薯的272公斤乙醇還高于玉米的223公斤。

真正把“小土豆”辦成“大產業”

當前我國馬鈴薯產業還存在這樣那樣的問題,我們認為應該提高對馬鈴薯產業重要性的認識,真正把“小土豆”辦成“大產業”。

在全面考慮根據糧食平衡、生產成本和國家財力等因素的基礎上,充分利用世貿組織的綠箱政策和黃箱政策,國家對馬鈴薯種植和流通進行政策性補貼,通過政策和資金支持建立合理健康的產業發展機制。