龙力生物:秸秆炼制引领绿色能源革命

6月13日,中央财经领导小组召开第六次会议,研究中国能源安全战略,习近平并提出推动能源消费、能源供给、能源技术和能源体制四方面的“革命”。针对当前技术装备水平相对较低的状况,习近平提出推动能源技术革命,把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点。能源局计划围绕“三个一批”,即:应用推广一批、示范实验一批、集中攻关一批,加大能源科技创新力度,推动能源科技革命。能源供给侧的革命则强调建立多元供应体系,延续既往思路。“着力发展非煤能源,形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系,同步加强能源输配网络和储备设施建设。”

这是国家首次在能源战略中使用“革命”一词,并着重提到了发展“新能源”、“可再生能源”,意味着中国能源战略将出现根本性的重大变化。这对龙力生物生物燃料乙醇的发展无疑构成重大利好。

龙力生物是以玉米全株(玉米芯、玉米秸秆、玉米)为原料,采用现代生物工程技术生产功能糖、淀粉及淀粉糖等产品,并循环利用功能糖生产中产生的玉米芯(秸秆)废渣生产第 2 代燃料乙醇等新能源产品及木质素等高分子材料产品的生物质综合利用企业。龙力生物秉承“世界上没有垃圾,只有放错位置的资源”这一理念,公司率先实现对玉米芯“吃干榨净”式的综合利用,成为绿色循环经济产业的典范。

随着能源危机问题日益突出,世界能源发展正步入一个崭新的时期,世界能源结构正在经历由化石能源为主向可再生能源为主的变革。大力开发利用可再生的替代能源,实现人类社会可持续发展,已成为国际社会广泛共识。纤维素乙醇因被当作最佳液体替代燃料并具有生态效益而成为工业生物技术的研究热点。在此背景下,纤维素生物乙醇已经被视为替代和节约汽油的最佳燃料,其高效的转换技术和洁净利用日益受到全世界的重视,已经被广泛认为是21世纪发展循环经济的有效途径。

近年来,迫于本国能源安全和全球气温不断上升的压力,各国都在加大力度促进生物乙醇生产的工业化。尽管近 20 多年来,世界各国在该领域做了许多工作,使得纤维乙醇的研究取得了很大的进步,但木质纤维素制取乙醇仍存在许多困难和障碍,使其生产成本还不能与石油相抗衡,主要包括:①选择廉价、有地域特色的原料;②改进预处理方法来提高木质纤维素转化成糖的效率,减少水解过程中对发酵菌种有毒性的物质的生成;③提高发酵菌种对五碳糖和六碳糖的利用率;④提高菌种对乙醇耐受性;⑤提高基因工程菌的稳定性;⑥发酵工艺(同步糖化发酵、两步法糖化发酵、补料分批糖化发酵等)的改良和创新等。

在中国,以粮食作物为原料的纤维素生物乙醇产业发展有可能引发国家粮食安全问题。因此,中国政府提出生物乙醇坚持非粮之路,即“不与人争粮,不与粮争地”。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源,也是当前利用率最低的资源,是各国新资源战略的重点。中国可利用的木质纤维素每年在7亿吨左右,这些丰富而廉价的自然资源主要来源于农林业废弃物、工业废弃物和城市废弃物,其中玉米、小麦秸秆是木制纤维素最成熟、最具代表性的生物质原料来源。

秸秆炼制技术是制约纤维素乙醇发展的“瓶颈”, “秸秆炼制”是将稻草、小麦秸秆、玉米秸秆等农林废弃物进行生物质转化并高效利用的技术,我国以稻草、玉米秸秆、小麦秸秆为代表的农林一次残留物为5亿吨,以稻壳、玉米芯为代表的农作物二次废弃物为1亿吨,两者合计可低成本生产纤维素乙醇5000万至7000万吨左右,我国用于生产纤维素乙醇的各类秸秆的成本约为200至400元/吨,使纤维素乙醇的直接原材料成本仅为1,400至3,000元/吨左右,成本较低。

尽管秸秆原料本身非常廉价,但是将其转化成乙醇的工艺过程非常复杂,是世界性的生物技术难题,这主要是由纤维素自身的结构特性决定的,秸秆炼制技术工艺复杂,而产品产出单一,致使与其他原料相比并不具备市场价格优势。为了解决秸秆炼制成本高的问题,龙力生物成立了 “秸秆生物炼制技术重点实验室”,作为省级重点实验室,该实验室近年来一直致力于“秸秆炼制”的中试,以秸秆为主要原料,以生物液体燃料炼制技术研究为核心,开展半纤维素、木质素、纤维素三大组分的高值转化生物技术研究,加快科研成果向生产力转化,提高资源利用率,降低生产成本,经济性大大提升,为实现产业化奠定了基础。目前,龙力生物形成了以玉米、玉米芯、玉米秸秆“三位一体”的全株产业链条,开辟了一条合理利用秸秆类农林废弃物可再生植物资源的新途径。

从农林废弃物里提取出石油,龙力生物引领了一场生物质新能源技术革命,为人类从根本上解决能源危机创造了可能。不论是从世界能源发展趋势、环保要求,还是从国家产业政策来看,龙力生物的纤维素乙醇产业未来都具有十分广阔的发展空间。(王永昌)

(发布:沈兰霞)

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