为什么要发展生物质能？（2）

二、技术的突破促使生物质能再现生机

水能、风能、太阳能以至核能等只能产生电与热产品，而生物质既产电与热，更有固、气、液三态绿色能源以及绿色材料与有机化工产品，举凡石化基产品多能以生物基原料替代。在对化石能源的替代中，液态清洁燃料仍占主导地位。20世纪70年代全球石油危机期间，美欧和巴西在寻求替代能源中首先开发了以玉米和甘蔗等为原料的燃料乙醇，现全球年产达8000万吨。但随着生产规模的扩大，与粮食供应之间的矛盾加深，在2008年的全球粮食危机中倍受质疑。

随后，美欧等国开始研究以生物质的纤维素为原料，用酶法生产纤维素乙醇，但久攻不克，至今生产成本未能达到商业化要求。近年在热化学法上，即以木质纤维素为原料，合成优质生物燃油、航空煤油和润滑油等烃类产品和天然气方面取得了重要进展。这种方法大大拓展了生物能源的原料来源，降低了原料成本，也避免了燃料乙醇的原料制约与小掺比（10%）局限性，是生物质科技史上一项里程碑式的革命。令人兴奋的是，我国已有企业在这项技术创新的制高点上走在了世界前列。

武汉阳光凯迪新能源集团有限公司一座以木质纤维素为原料的高端生物燃油示范生产线已连续运行3年，另两座年产30万吨规模的生产厂正在建设，其技术水平居世界前列。此外，内蒙古金骄集团也以木质纤维素为原料，成功转化出乙酰丙酸等重要的平台化合物中间体，可衍生出生物柴油、汽油、航空煤油等高端生物液体燃料，以及联产多种生物基精细化工产品，于2009年和2012年建成两座年产能分别为10万吨和8万吨的生产厂。这一项目投资额低、加工工序简捷、生产过程绿色，是我国的一项独创性成果。

以上两项技术的突破，使得非粮的木质纤维素可以替代淀粉类和油脂类作为原料，生产高端的生物液体燃料，从而使我国大片没有经济产出的边际性土地可以成为生物质油气田。据2014年国土资源部基于县级的土地调查资料，我国有宜林宜草的边际性土地16553万公顷。也就是说，这是一片比全国总耕地面积还大的、永不枯竭的绿色油气田。

这两项技术突破的环保意义在于，热化学合成的生物燃料具有突出的减排与克霾功能。美国学者在20世纪80年代开始柴油增氧添加剂的研究，证明在普通柴油中添加15%―20%的乙酰丙酸酯可使尾气烟雾粒子减少50%―60%。但是，由于乙酰丙酸酯主要由葡萄糖或石油基产物转化生产，量少价高，至今未能广泛使用。目前我国在这项技术上实现了突破，已经能做到量大价廉以及以任何比例与普通柴油混配。这一成果在北京柴油车试用中对改善尾气污染效果很好，应广而用之。

国际能源组织2012年报告称，生物质能是世界第四大能源，占世界可再生能源消费量的78%；提出为实现2020年控制大气升温2℃的目标，需提高生物燃料产量1倍以上，其中先进生物燃料要求达到现产量的6倍。在我国推进绿色发展的大背景下，生物质能的开发利用可以说大有可为！

（作者：中国科学院、中国工程院院士，中国农业大学原校长）