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關于生物質能源的幾點意見

王俊德

      1.目前世界上一次能源分配情況是:石油占35.03%、煤炭占24.59%、天然氣占20.44%、核能占6.37%、可再生能源占13.61%。在這13.61%中,包括 8.48%的傳統生物質能源,即出現在發展中國家,特別是比較貧窮的農村,用于做飯、取暖而消耗林木和農作物副產品。而通過現代方法轉化成電能、熱能和汽車燃油的現代生物質能源僅占1.91%,此外還有約3%的水電、地熱、風能、太陽能等(Science,Vol.315, p.808, 9 Feb 2007)。隨著化石能源的逐漸枯竭,可再生能源的研究與開發都是各國十分重視的戰略問題。例如,美國能源部提出,到2030年,按2004年車用汽油計的30%要用生物燃油代替。歐盟提出,到2030年,25%的車用汽油要用生物燃油取代(Science, Vol. 315, p.804, 9 Feb 2007)。我國是煤炭生產和消耗大國,即使到了2050年,煤在一次能源中的比重仍將占有40%的份額。現代生物質能源占的比例低于世界平均水平,但發展來看,未來生物質能源的比重也將和世界同軌,明顯提升。在籌建中的潔凈能源國家實驗室中,煤炭、石油、天然氣等化石能源的高效、合理利用當然是重頭戲,而生物質能源的研發應加強布點,爭占高地。

      2.生物質能源的原料,量大面廣,從陸上的植被及廢棄物到海洋生物,十分繁多。利用現代生物、化工技術轉化的可再生能源產品主要是燃料乙醇、生物柴油、生物制氫和制甲烷等。在這方面,我所的研究基礎和技術積累許多都可以派上用場。特別是生物技術部成立7、8年來,出現了一些好的苗頭,例如,生物轉化、產油微生物、藻類制氫以及近來人們對有多種能源和環境效益的植物——菊芋的研究進展和興趣都與能源密切相關。目前的問題是力量還不夠集中,工作有待深入。期望有朝一日能以重拳出擊,打一個漂亮仗。

      3.生物質轉化中,如何將頑固的大分子木質纖維素轉化為有利于發酵法制乙醇和產油微生物依賴的碳源物質——碳五糖和碳六糖,是世界性的難題,既是生物能源生產的技術關鍵,也是一個重大的理論問題。在這方面,我們應從長計議,安排精干力量,持之以恒,以期獲得我們自己的知識產權和學科與技術的積累。

      4.科學儀器。前幾天媒體報導,國家規定大小煤礦在煤層氣沒有探明、處理、甚至綜合利用前,不準開采。時而發生的煤礦瓦斯爆炸,固然與不法分子違規操作、管理不力等有關,但另一方面,井下安全事故的禍首:CO、 CH4、H2 等有毒和可燃性氣體的檢測預報一直期盼可靠先進的科學儀器服役和使用。在生物技術過程中,常見的有機酸、糖類物質的分析又往往在傳統分析儀器上遇到諸多困難。因而在潔凈能源國家實驗室里,還需要有開展傳感器、分析檢測儀器和分析方法研究的力量介入。

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