非粮食乙醇能否解决石油危机？

如今，各国的科学家都在为能够取代石油的新能源而绞尽脑汁，非粮食类乙醇因其环保、成本低的优势，正成为世界各国生物燃料产业创新的“燃点”。 　　5月29日，国际经合组织与联合国粮农组织在其发表的一份报告中称，到2017年，全世界的乙醇产量将是2007年的两倍，达到1250亿升。该报告还指出，政策上的支持，油价的攀升，都会强烈影响未来对生物燃料的需求。而这种上升趋势将导致全球粮食价格的继续攀升和减小粮食在食物和饲料中的使用率。 　　那么，在未来10年，以家用和农林废料为原料的第二代生物燃料究竟能不能取代粮食乙醇，实现大规模的商业生产呢？ 　　各国积极寻求石油替代品 　　燃料乙醇作为汽油的一种新的替代品，因其更环保的特点越来越受关注。这种燃料当和普通汽油按1∶9的比例混合后，不但不会影响汽车的行驶性能，还能减少有害气体的排放量。 　　然而，由于生物乙醇的生产原料广泛采用甘蔗、玉米的糖分和淀粉等食用物质，供应量受到很大限制。不久前，一个国际科学家小组报告称，发现了特殊真菌高效分解植物纤维的机理，这可能使生物燃料遭遇的“能源与人争粮”难题得到破解。据英国《自然•生物工艺学》杂志介绍，借助于破译里氏木霉基因组所获得的数据分析发现，里氏木霉有一些基因能够编码产生一种特殊的酶，这种酶能够帮助把植物纤维素高效分解成单糖物质———生产生物乙醇的极佳中间原料。诺维信公司的科学家约埃尔•谢里说：“利用这些信息将使利用纤维素大批量生产出生物燃料和其他化合物成为可能。” 　　此外，日本本田汽车公司也与日本地球环境产业技术研究机构（简称：RITE）合作，共同开发出了利用植物非食用部分作为原料制造生物乙醇的新技术，并有望利用生物乙醇生产系统进行批量生产。这一最新的研究成果，确立了利用非食用的植物茎、叶等软性生物有机物中包含的植物纤维素制造乙醇燃料的技术基础。本田公司解释，软性生物有机物在狭义上是指家畜粪便、废木材，以及去除了食用部分之后的植物残渣等。这些物质原本是由生物通过光合作用，吸收二氧化碳和水生成的有机物，因此这些物质燃烧后不会增加大气中二氧化碳的总量，属于节能环保的原料。而植物纤维素是植物纤维质的主要成分，约占天然植物质的2/3，因此原料来源很广泛。 　　利用后备土地资源种植作物 　　最近几年，全世界燃料乙醇生产的发展速度已超过石油生产，但在我国，生物燃料产业的发展还存在一些不确定因素。一方面是非粮食作物原料布局分散，以目前的供应量很难满足生物燃料大规模生产的需要；另一方面就是国内企业利用玉米等粮食作物生产生物燃料乙醇的技术比较成熟，但对以非粮食作物为原料的生物燃料技术还了解不足。我国现在80%%的乙醇原料是谷类，如果消耗过多的玉米生产燃料乙醇，势必会挤占用于生产食物的耕地面积。为此国家提出坚持“不与民争粮、不与粮争地”的原则，开发利用后备土地资源，因地制宜地种植非粮能源作物。 　　农业部规划设计研究院高级工程师田宜水认为：“利用后备土地资源种植非粮能源作物，提高能源作物的单产以及间套种、替代种植等方式，2010年燃料乙醇的可供应量约500万吨，2020年燃料乙醇的可供应量约2000万吨，可以满足近期发展需求。” 　　国内甜菜生产乙醇突破瓶颈 　　不久前，我国宁夏回族自治区传出好消息，利用生物活性引透生产非粮食乙醇技术获得了突破。据海口建权高新技术开发有限公司有关专家介绍，研究人员利用的不是传统的酒精酵母，而是特定的生物复合酶，在自然温度下一次性较为彻底地将甜菜磨浆后与渣料一同发酵转化为乙醇，全部过程不经过高温蒸煮、汽爆，基本不升温，不添加任何化学药剂，发酵时间大大缩短。转化完成后，全部物质进入完全利用链，整个过程无毒无害。生产的渣料可直接作为饲料或经过简单加工成为可降解材料、纸浆的原料。出酒后的醪液可反复用于稀释原料或生产沼气补充热能。这种新方法不仅技术投资少，原料成本可降低约15%%，而且出酒率可提高约16%%，土地利用率可提高约20%%，实现了生产燃料乙醇的低投资，低成本，低能耗。 　　对于这种技术，专家指出，这种直接用甜菜为基本原料的生物活性引透技术很好地解决了燃料乙醇的原料和价格问题。由于甜菜可在沙地、盐碱地种植，并且可以与玉米、高粱套种，农民在旱地种植甜菜的每亩收益比种植其他农作物有了大幅提高，并且同时避免了与人争粮、与粮食争夺优质土地的弊端。 　　田宜水认为，目前生物法生产的乙醇主要来自糖质和淀粉质发酵。面对世界人口的急剧膨胀和粮食短缺，直接用粮食生产酒精将受到限制，而利用非粮食原料制取燃料乙醇，被认为具有良好的发展前景。生物活性引透生产非粮食类乙醇技术，以甜菜为原料生产乙醇就突破了这个瓶颈，值得借鉴。 　　相关链接 　　从农林废料中提炼生物燃料 　　新华社洛杉矶6月15日电靠农林业废料生存，分泌出可再生生物燃料的原料，这便是美国科研人员不久前开发出的转基因细菌的专长，目前研究者正准备努力提高源于这些细菌的燃料的“产量”。 　　据《泰晤士报》报道，位于美国加利福尼亚州的LS9生物科技公司的专家运用生物工程技术，改变了某些工业用酵母菌或大肠杆菌非致病性菌株的基因，并让这些转基因细菌参与一些农林业废料的发酵。之后，这些细菌会分泌出特殊的脂肪酸，从中可提炼出生物燃料，供汽车等使用。 　　LS9公司的研究者格雷格•帕尔介绍说，他和同事们因地制宜地采用不同农林业废料发酵，在加利福尼亚州他们采用麦秸，在美国南方部分地区则采用木屑。 　　LS9公司的实验室利用一台容积约1000升的发酵机进行测试，生存于其中的细菌生产的原料每周可提炼约159升的生物燃料。 　　但帕尔也指出，上述燃料距离投放市场还相差甚远，目前他和同事正在考虑用巴西的甘蔗作为发酵物质，以降低成本，同时设计商业生产设备，以期在2011年扩大生产规模。

关键还是将纤维素转化为糖

现在没有一种能源简单的能源可以替代另一种能源，未来发展的方向就是能源供应多样化。