没有被高估。若想要拿生物能源全部代替化石能源显然是不现实的,但是生物能源可以成为能源结构的一部分。
事实上,几千年前甚至几万几十万年前,人类就开始利用生物质能源——燃烧木材取暖、做饭等。
当前生物质能源研究方向很火,主要研究方向是生物能源液体化——生产乙醇、丁醇等液体燃料。
当然,也有研究利用生物质生产固体颗粒燃料——方便高效率地燃烧生物质,以及研究生物质气化技术,以生产类似天然气的气体。
利用粮食等生产第1代燃料乙醇是不可持续的,这在研究界是公认的。
我认为如果在粮食产量足够多的情况下,不给予补贴也能盈利的情况下,适当、合理地建几个粮食乙醇工厂是可以考虑的。
1.5代乙醇的原料是木薯、菊芋和甜高粱等,认真探讨的话其实也是不可持续的,中粮在广西北海的年产20万吨的木薯乙醇工厂就是因为收购木薯使得木薯价格急剧上涨,导致工厂停工。
最具有前景的是木质纤维素能源,即以秸秆、林业废弃物和能源植物等木质纤维素原料生产的生物质能源。
当前利用木质纤维素原料生产生物能源如纤维素乙醇等,在技术上是完全没有问题的,主要是成本问题。
在原料预处理、发酵等过程中会消耗大量能源,能源净输出量(转化为生物能源后的热量值减去转化过程中投入的热量值)不高甚至可能为负的,因此难以盈利。
个人认为,如果未来生物质预处理技术和纤维素酶技术有重大突破的话,生物能源前景必定无线广阔。
预处理技术必须在预处理能耗上有重大突破,必须要降低次过程中的能耗,同时减少有毒物质的产生。
纤维素酶的生产效率和酶解效率必须要提高,必须得在短时间能够把纤维素水解为单糖或者寡聚糖,结合预处理技术,把发酵周期缩短在3天内,这样才能降低生产周期,降低发酵过程中的能耗。
当然,筛选稳定高效的葡萄糖和木糖共发酵的菌株也很重要,能提高最终乙醇的浓度,降低蒸馏成本。
发展生物能源必须跳出生物能源这个圈。可以利用纤维素生产乙醇,利用半纤维素生产木糖、寡聚木糖(保健品)和木糖醇。龙力集团就是利用玉米芯中的半纤维素生产寡聚糖和木糖醇,以此平摊纤维素乙醇的成本。如同@。
亓龙所说,生物基产品的前景是无限的。
生产纤维素燃料后剩下的木质素具有巨大的前景,木质素中含有很多化工生产过程中所需的中间产品,而且价值很高,若能加以提纯和利用,企业必定能获得巨大的收益。
当前木质素主要用来作为锅炉的燃料,为整个转化过程提供能量,或者作为工厂附加发电厂的原料。
整个生物能源产业集中了机械制造、生物工程、发酵工程等多个学科和行业,一旦做成了,就会产生一家或者几家如同BAT一样规模的工业巨头公司,产业涉及钢铁、预处理设备制造、锅炉制造、发酵罐制造、发电厂、蒸馏设备制造、化学试剂、酶制剂、微生物开发、能源、保健品、食品、物流(秸秆收集运输)等。
以转化技术为基点,逐渐发展壮大,收购上游相关设备制造的公司,拓展下游产品的销售渠道和业务范围。
纤维素乙醇技术
在绿色能源的探索中,燃料乙醇凭借其清洁高效的特点崭露头角。
作为可再生资源,乙醇具有高辛烷值和良好的抗爆性,对环保有着显著贡献,尽管其热值稍低。
燃料乙醇主要分为煤油基和生物基,其中生物基乙醇,特别是生物质乙醇和木薯燃料乙醇,因政策支持而备受青睐。
国家政策鼓励利用非粮作物和废弃物生产,如玉米乙醇受限,而纤维素和木薯途径的1.5代乙醇技术已经相当成熟,2代纤维素和3代微藻乙醇的研发也在不断推进。
在生产工艺上,纤维素酶预处理和高浓度聚乙二醇的运用能提升乙醇产量,国内企业如中粮科技正在进行中试。
尤为值得一提的是,以海藻为原料的3代微藻乙醇,其可再生性和无污染特性备受瞩目,尽管仍处于实验室阶段,但前景广阔。
化学合成法方面,乙烯直接水化成本高昂,而醋酸加氢和DMTE工艺更具经济性,可应用于煤炭尾气和现有装置改造。
粉煤气化技术,如甲醇联产,以温和条件和原料广泛性,有望成为主流。
首钢朗泽的钢铁尾气发酵乙醇项目,已实现工业化,展示了其在资源再利用上的潜力。
经济层面,尽管煤法成本低,但玉米法的投资回报更高。
木薯法成本较高,而甲醇联产法在有效气增值上优于燃料乙醇。
尽管燃料乙醇成本高于甲醇,但由于有效气增值大,仍具有市场竞争力。
成本和原料选择对乙醇生产至关重要,淀粉质原料制醇能耗较低,纤维素原料则需技术突破以降低成本。
在下游应用中,燃料乙醇作为汽车燃料和生物化工的添加剂,展现出广阔前景。
我国E10和E85标准逐渐推广,但受耕地和成本限制,未来可能转向利用合成气和工业尾气生产乙醇,以支持碳排放目标。
昊华集团的研究显示,天然气制乙醇纯度高达99.5%,成本控制在4,500元/吨,建设周期只需16个月,加上前期审批,总计2.5年,审批流程中省级负责应急和安全,地市审批其他事宜。
总的来说,燃料乙醇在绿色能源革命中扮演着重要角色,未来的发展不仅依赖于技术进步,还需政策支持和原料优化,以实现更高效、环保的生产方式。
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