
非糧燃料乙醇商業(yè)化生產(chǎn),是觸手可及的現(xiàn)實(shí)?還是遙不可及的夢(mèng)想?意大利Mossi&Ghisolfi集團(tuán)(下稱M&G)將在明年給出一個(gè)答案。這家總部設(shè)在意大利托兒托納的跨國(guó)化學(xué)企業(yè)日前宣布,將在位于意大利西北地區(qū)的Crescentino興建年產(chǎn)量為1300萬(wàn)加侖/年(約4萬(wàn)噸)的纖維素乙醇工廠。即將建成的新工廠以多種纖維素原料生成乙醇,建成后的規(guī)模將達(dá)到現(xiàn)有投產(chǎn)最大示范廠的10倍,計(jì)劃于2012年投產(chǎn)。
纖維素乙醇的生產(chǎn),首先要將麥秸、玉米秸稈、城市垃圾或能源作物等生物質(zhì)原料制成漿狀物。之后添加酶制劑,將生物質(zhì)中的纖維素轉(zhuǎn)化成糖,糖經(jīng)過(guò)發(fā)酵后得到乙醇。
M&G這家新廠所需的酶制劑和優(yōu)化工藝,由丹麥諾維信提供。作為全球最大的工業(yè)酶制劑供應(yīng)商,它從2006年開(kāi)始,就與中糧進(jìn)行著類似的合作。
或許是受到M&G此舉的激勵(lì),中糧也正籌劃著在中國(guó)興建一個(gè)5萬(wàn)噸的纖維素乙醇項(xiàng)目。“今年下半年的時(shí)候,我們應(yīng)該就具有了這樣產(chǎn)業(yè)化的能力。”中糧科學(xué)研究院生化研發(fā)中心總經(jīng)理助理林海龍說(shuō)。
同樣的突破還來(lái)自于清華大學(xué)的1.5代燃料乙醇——甜高粱稈燃料乙醇技術(shù)?!榜R上我們要和埃塞俄比亞農(nóng)業(yè)部簽個(gè)協(xié)議?!鼻迦A大學(xué)核研院新能源技術(shù)研究所副所長(zhǎng)李十中透露。
他表示,這項(xiàng)協(xié)議的內(nèi)容將包括,埃方政府計(jì)劃出資100萬(wàn)美元和200萬(wàn)公頃土地發(fā)展甜高粱燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。“這個(gè)項(xiàng)目可年生產(chǎn)1700萬(wàn)噸乙醇、1200萬(wàn)噸高粱米和208億度電上網(wǎng)。”
此外,李十中及其團(tuán)隊(duì)的1.5代燃料也有望在中國(guó)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,“我們正在和吉林省接觸一個(gè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的合作?!?o:p>
國(guó)企的游戲?
“過(guò)去5年,一大批美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司涌入燃料市場(chǎng)旨在利用各種技術(shù),開(kāi)發(fā)、增加及運(yùn)作新燃料供應(yīng)?!卑I艽笾腥A區(qū)副總裁楊葳說(shuō),“這些企業(yè)主要以風(fēng)險(xiǎn)資本和私人股本基金為后盾?!?o:p>
但在我國(guó),因生物燃料工業(yè)與食品安全有著密切關(guān)系,生物燃料工業(yè)的創(chuàng)建更多需要由政府提供指導(dǎo),而非自有市場(chǎng)結(jié)
楊葳認(rèn)為,“國(guó)有企業(yè)以清晰明確的激勵(lì)計(jì)劃為動(dòng)力,在政府資助下,正在推動(dòng)生物燃料工業(yè)向前發(fā)展?!睋?jù)了解,目前中糧、中石油(9.92,0.00,0.00%)、中石化、中海油都向纖維素乙醇市場(chǎng)投入了大量資金。
中投顧問(wèn)新能源行業(yè)研究員蕭函介紹,國(guó)內(nèi)僅有五家企業(yè)擁有生產(chǎn)燃料乙醇許可證的,分別是吉林乙醇、廣西中糧、豐原生化(7.90,0.00,0.00%)、中糧肇東和河南天冠。其中中糧肇東是中糧集團(tuán)的全資子公司,豐原生化是中糧集團(tuán)的控股子公司,廣西中糧的85%股份為中糧集團(tuán)所有,剩余15%為中石化持有,吉林乙醇的20%股份為中糧集團(tuán)所有。
針對(duì)燃料乙醇,國(guó)家主要通過(guò)免稅和補(bǔ)貼給予支持,生產(chǎn)一噸燃料乙醇約可獲得1000元左右的補(bǔ)貼。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為,國(guó)企研發(fā)動(dòng)力不足,制約了我國(guó)纖維素乙醇的技術(shù)發(fā)展。
“以中糧、諾維信和中石化三方合作來(lái)看,盡管中糧和中石化都表示在預(yù)處理、酶水解、發(fā)酵三個(gè)環(huán)節(jié)上擁有研發(fā)能力,但關(guān)鍵的酶制劑還是由丹麥公司諾維信制造?!币晃粯I(yè)內(nèi)人士表示。
2006年中糧在黑龍江肇東建了一個(gè)以玉米秸稈為原料、年產(chǎn)500噸纖維素乙醇的中試裝置,初期成本高達(dá)2萬(wàn)元/噸?!敖?jīng)過(guò)五年探索后,現(xiàn)在中試成本降到1/3左右?!绷趾}堈f(shuō)。
諾維信(中國(guó))研究發(fā)展中心高級(jí)總監(jiān)吳文平在接受記者采訪時(shí)則表示,在中試工廠初期2萬(wàn)元/噸到1萬(wàn)元/噸的成本下降過(guò)程中,酶的成本下降起到主導(dǎo)作用。
商業(yè)化前景待檢
利用木質(zhì)纖維素生產(chǎn)乙醇,原料資源豐富,潛力巨大。但過(guò)去因技術(shù)難題,國(guó)際上雖已研究二十多年,成本卻一直居高不下,未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)。
據(jù)了解,木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)復(fù)雜,包括纖維素(35-37%)、半纖維(23-25%)和木質(zhì)素(18-22%)。秸稈、木材被自然賦予的結(jié)構(gòu)是要足夠密實(shí),因?yàn)橐挚雇饨绲那趾Σ拍堋罢镜米 ?,所以木質(zhì)素將半纖維素和纖維素緊密包裹在內(nèi)部,形成緊密結(jié)構(gòu),天生可以抵御酶的“進(jìn)攻”。
“所以酶作用之前,要把兩者間的長(zhǎng)鏈打斷,讓它變得足夠疏松,之后就是傳統(tǒng)工藝:如同釀酒一樣,把糖變成酒精,然后蒸餾變成無(wú)水乙醇?!眳俏钠浇榻B。
“技術(shù)上的難點(diǎn)在于:預(yù)處理過(guò)程可能有副產(chǎn)物,對(duì)發(fā)酵有抑制作用?!崩钍姓f(shuō)。
但是,諾維信宣稱一種名為Celic CTec2的酶已經(jīng)破解這個(gè)難題,能讓兩種糖的發(fā)酵同時(shí)完成?!澳壳罢麄€(gè)過(guò)程需要1天-2天時(shí)間,我們正在努力讓它縮得更短?!?研發(fā)人員介紹。
該研發(fā)人員并未透露目前纖維素乙醇的成本,但林海龍則表示,成本正在逐年降低,目前已經(jīng)與汽油價(jià)格相差無(wú)幾。
“與汽油相比,纖維素乙醇的熱值會(huì)低3%,但是燃燒效率要高出1.2%,綜合來(lái)說(shuō),效率比汽油要低1.8%。”林海龍說(shuō)。這也就意味著,每1升汽油,就需要1.018升纖維素乙醇替代。
但多名業(yè)內(nèi)人士均表示了對(duì)纖維素乙醇價(jià)格的質(zhì)疑,認(rèn)為其在短期內(nèi)不可能降到汽油水平。“相比之下1.5代技術(shù)要成熟一些,清華大學(xué)的甜高粱稈技術(shù)工業(yè)化程度很高了?!眱稍涸菏渴罕硎?。
甜高粱稈機(jī)會(huì)?
從李十中看來(lái),盡管甜高粱也需種植,但它對(duì)于土地的要求卻很低。因它耐旱耐澇耐鹽堿,可種在鹽堿地里,也不存在“與糧爭(zhēng)田”的問(wèn)題。
根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì),我國(guó)邊際性土地中可種植能源作物的面積,約有2000萬(wàn)公頃(3億畝)?!按送?,我國(guó)還有6億畝的退化農(nóng)田和約1200萬(wàn)畝的鹽堿地?!崩钍薪榻B。
過(guò)去,甜高粱主要是用于釀酒。兩年前,清華大學(xué)與一家名為內(nèi)蒙古特弘生物有限責(zé)任公司(下稱特弘生物)合作,在內(nèi)蒙古鄂爾多斯(17.38,0.00,0.00%)建成一個(gè)2000噸的連續(xù)固體發(fā)酵示范廠。特弘生物負(fù)責(zé)項(xiàng)目的投資。
“甜高粱燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程的表觀能量投入產(chǎn)出比為1:3。實(shí)際鍋爐和加熱空氣爐用燃料為高粱稈自身供給,不應(yīng)計(jì)算在內(nèi),能量投入產(chǎn)出比為1:22。”李十中說(shuō)。
在項(xiàng)目實(shí)施了兩年之后,特弘生物董事長(zhǎng)王云表示,“目前,我們的生產(chǎn)成本約是4582元/噸。”
他表示,每一頓甜高粱稈燃料乙醇,需要16噸的甜高粱莖稈,以200元/噸的原料價(jià)格計(jì)算,約需要3200元。此外,還需要糖化酶、大麥芽等輔助原料,成本是185元。
在動(dòng)力上,需要水電等費(fèi)用是約313元;設(shè)備按投資3904元/噸計(jì),14年折舊,每年約是279元;人工費(fèi)、修理費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用等加起來(lái)約是605元。
看起來(lái),甜高粱稈燃料乙醇在技術(shù)和價(jià)格上已經(jīng)具備了產(chǎn)業(yè)化的水平,但它并沒(méi)有改變?nèi)剂弦掖寄壳暗膶擂尉车亍?o:p>
“燃料乙醇十一五期間定的是200萬(wàn)噸的目標(biāo),最后只完成了170多萬(wàn)噸,十二五的發(fā)展目標(biāo)是300萬(wàn)噸,5年的增長(zhǎng)目標(biāo)還不足50%?!笔悍治觯暗谖覈?guó),液體燃料的需求是最快的。”
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