燃料乙醇发展概述和柿子燃料乙醇的发展建议

安徽农学通报,Agri Sci. Bull. 2011. 17(10)燃料乙醇发展概述和柿子燃料乙醇的发展建议李小华1杨万洪2刘希文3朱宗祥(1景宁畲族自治县营林公司淅江景宁323500;2景宁畲族自治县鹤溪镇林业工作站;3景畲族自治县大均乡林业工作站;4景宁畲族自治县林业局木材检查站)摘要:阐逑了燃料乙醇的发展背景、发展历程、发展前景及柿子燃料乙醇的优势,在分析了柿子燃料乙醇的发展困境及相关制约因素的基础上,提出了柿子燃料乙醇的发展建议,对柿于燃料乙醇发展具有参考作用关键词:柿子;燃料乙醇;发展中图分类号TK16文献标识码A文章编号1007-7731(2011)10-029-0031燃料乙醇发展概述廉价开采,使石油T业得到迅猛的发展,而燃料乙醇因其11发展背景经济性差而中途夭折。20世纪的2次石油危机给西方国家的经济带来沉重的20世纪70年代,世界接连爆发了4次较大的石油危机打击,同时对全球经济的发展也产生了一定的影响。从那使原油从原来的每桶约靠3上涨到1980年的$32,使西方时起,全球的能源专家都在思索一个问题:随着全球经济经济遭到严重的打击,也使西方国家看到了燃料乙醇重新的不断发展及逐年增加的能源需求,地球上的化石能源还崛起的希望。1978年,美国内布拉斯加州首先大规模使用能够供人类使用多少年?经过数十年的探索,目前全球的含10%乙醇的汽油混合燃料,1979年美国国会为了减少对多数能源专家们有了比较一致的看法,即化石能源的3大进口石油的依赖制定并实施了燃料乙醇计划,使美国燃支柱产品,石油还可采40年左右,天然气还可开采60年左料乙醇工业得到快速发展。20世纪70年代的石油危机和右,煤还可开釆200多年。总而言之,如果没有其他能源的1990年美国国会通过的空气清净法X修正案是美国燃替代,所有的化石能源都将在2200年前耗尽。料乙醇产业发展的两个推动力,而美政府对此实施的各项20世纪后期,科学家们发现了全球气候变暖与排放在优惠政策更是助推剂,两者合力将美国的燃料乙醇产量提大气中的CO2有关,并于1997年在日本的京都召开了《气候高到月前的年产300多万t推动燃料乙醇快速发展的另框架公约)第三次缔约方大会,并在大会上通过了《京都议一个国家是巴西,巴西的燃料乙醇发展计划始于1975年定书》当时仅占全球人口3%~4%,而CO2排放量占全球1977年,巴西政府制定法规,正式以20%乙醇与汽油混配推排放量25%以上的美国至今未批准该议定书。经过十几年向国内燃料市场用于普通汽油发动机汽车。到了80年代的发展,现实状况有了一定的变化,中国已经从当年的低又将这一比例提高到22%,并推出灵活燃料汽车(FFV),使排放国变成了今天的世界第一能源消耗大国和CO2第一排乙醇与汽油的混合比可以在0~85%之间任意改变同时放大国。2010年,中国消耗了折标煤325亿的能源,并向推出了纯乙醇汽车,这一系列措施使巴西成为目前唯一的大气排放了七十多亿的CO2气体不使用纯汽油作为汽车燃料的国家,而且目前还有几百万由于人类对能源增长的不断需求加剧了化石能源枯竭辆纯乙醇汽车在国内行驶从上世纪70年代后期到月前为的危机,同时由于化石能源不断增长的消耗推动了全球变止,巴西的燃料乙醇产量从年产45万t发展到今天的2000暖的趋势,促使世界各国都在追寻一个共同的目标,即加多万t,已经取代了国内近60%的汽油使用量。紧随着美国速发展可再生能源,逐步替代目前大量使用的化石能源,和巴西的步伐欧盟、日本,泰国和印度等国也相应制定了使人类在能源消耗和改善地球生态环境上达到和谐一致燃料乙醇的发展规划,如泰闻于2007年就已实现全网10%1.2发展历程的乙醇汽油添加量,这一趋势将随着时间的推移而不断地燃料乙醇的生产和使用已有百余年的历史,最早可追得以扩大。溯到20世纪初,1908年美国人 Henry Ford设计并制造了世我国的燃料乙醇使用推广工作始于2000年,并于2001界上第一台使用燃料乙醇的汽车。1930年美国内布拉斯年相继制定了《变性燃料乙醇》车用乙醇汽油)等一系列加州首次使用燃料乙醇与汽油的混合燃料,开创了燃料乙国家标准。2003年,我国利用陈化粮相继建设了4个燃料醇的使用历史。然而由于后来石油的大量发现和大规模的乙醇定点生产厂,生产总规模达102万t。2005年,国家制作者简介:李小华1961-)男浙江景宁人,助理[程师,从事林业技术推广工作。收稿日期:2011-03-25安徽农学通报, Anhui Agri.sci.Bull2011,17(10)定和颁布了《中华人民共国可再生能源法》首次以国家立14发展困境及出路法的形式鼓励包括燃料乙醇在内的生物液体燃料的发展。(1)目前美国和巴西在燃料乙醇生产方面具有明显优2006年,国家财政部发改委、农业部、税务总局、林业局联势,然而他们发展途径却不一样。美国具有大量的耕地及合发布并启动了《关于发展生物能源和生物化T财税扶持丰富的粮食来源特别是美国年产玉米3亿多t,未大量用于政策的实施意见),对生物能源和生物化工行业在财税方燃料乙醇生产前,其60%以上的玉米用于出口。目前,该国面的扶持政策做出了明确的规定,其中包括对行业企业的的燃料乙醇生产约耗用了其玉米产量的1/3,如果将其产量弹性亏损补贴、原料基地补贴示范基地补助和税收优惠全部用于生产燃料乙醇则产量也只在1亿左右同时还会等具体政策。在这一系列方针政策的指引下,2010年我国引起世界粮食的恐慌。巴西也有较多的耕地并且适合甘燃料乙醇的年产量已达200万t左右根据国家发改委的规蔗的生长。月前该国在不断扩大廿蔗的种植面积并用来划,到2020年,我国燃料乙醇的产量应达到1000万to增产燃料乙醇然而耕地毕竟是有限的,即使发展到一定目前,全球燃料乙醇的产量为7000~8000万t,相对的年限,其产量也仅能达到亿吨级水平。于年消耗40亿t石油而言仅能取代其消耗量的近2%。(2)中国目前虽然年产约200万t燃料乙醇,但仍为世13发展前景界第三大生产燃料乙醇的国家。中国目前用于生产燃料乙随着化石能源渐趋枯竭及温室气体排放的限制越来醇的原料主要还是粮食及部分不能脱离耕地的作物,如甘越多的国家已经将燃料乙醇为代表的多元化战略当成能薯、木薯等。由于中国人口众多及耕地面积偏少,因此燃料源政策的一个主要方向。石油价格上涨燃料乙醇制造技乙醇的产量难有较大的增长。目前,少数国家根据月身的术不断完善,灵活燃料汽车的广泛使用和燃料乙醇可再生状况,利用耕地种植粮食和作物来生产燃料乙醇,对该国来源的拓展,使燃料乙醇产业具有可靠的经济可行性的能源替代会有一定的发展但从全球的角度来看,一方和技术可行性。据美国能源部的研究表明,到2050年,利用面难于满足全球对可再生能源的需求另一方面仍然形成农、林、工业残余物以及种植和利用能源作物等生物能源燃料乙醇与人争粮、与粮争地的局面,未能突破燃料乙有可能以相当于或低于化石燃料的价格,提供世界60%的醇生产原料来源的瓶颈。电力和40%的燃料。为此世界经合组织建议,各国政府应大(3用月前,很多国家都在探索燃料乙醇的另外一个重要力支持和鼓励生物能源领域的技术创新减小它与传统原来源,即采用农作物秸秆及林业废弃物为原料生产的纤维油及天然气产品的价格差距,以最终达到替代的目的素燃料乙醇。这条路线的原料来源广泛,原料量巨大,只是目前,全球的能源专家们普遍趋于一致的看法是石油目前的生产技术还未有突破性进展。主要存在的问题是纤在2050年左右枯竭,而有部分专家认为可再生能源将在化维素水解酶的用量较大,导致燃料乙醇的生产成本过高而石能源完全枯竭后15-20年才有可能替代化石能源无竞争力所以多个国家大都停留在实验阶段。两种估计都向人们展示了发展可再生能源的紧迫性。为此(4)于石油工业已经有了上百年的发展历史,而燃料世界上两大燃料乙醇生产国美国和巴西都把他们的燃料乙醇的发展历史还无法与之相比,所以无论是生产工艺乙醇的远期规划提高到年产数亿。如美国环保局EPA有设备与操作水平都还不能与石油T业相比较因此燃料关更新的可再生燃料标准(RFS2)的最终法规呼吁到2022乙醇的生产成本还远高于石油目前除巴西的燃料乙醇价年要使用超过150亿ga年的玉米基乙醇、210亿gl/年的非格处于较低水平外,其他国家的燃料乙醇都还要依靠政府食用作物乙醇、160亿gal年的纤维素乙醇,以上合计520亿的财政补贴由于石油枯竭仅是时间早晚的问题而且石gal/年,折算约156亿t。当然,相对于美国目前的年石油消油的使用将会改变全球的气候因此燃料乙醇作为液体耗量而言,也仅是取代了其石油消耗量的15%左右。另燃料代替石油是不可逆转的发展趋势。然而由于存在上述个燃料乙醇生产大国巴西根据其自身的特点采用甘蔗来诸多的不利因素因此这一过程将会持续多年,等待着人生产燃料乙醇,成为世界上唯一不使用纯汽油作燃料的国类在上述问题上的突破家,目前年生产燃料乙醇2000多万t,在已经取代了近60%2柿子燃料乙醇发展建议石油使用量的前提下,计划到2025年,巴西生产的乙醇将21优势够替代世界汽油消耗量的10%。中国是世界第三大燃料柿子隶属柿科 Ebenaceae),柿属 Diospyros/.),多年乙醇生产国,但产量与美国、巴西相差较大不在同生落叶果树,原产我国,是我国五大水果之一。利用柿子中别。2010年中国消耗了4亿多t石油,如果考虑5%的取代量,所含的糖分,经微生物发酵蒸馏得到柿子初酒再将柿子则需年产燃料乙醇2000多万,这是中国目前年产量的10倍初酒经过精馏、脱水制得燃料乙醇即为柿子燃料乙醇。以上(1柿子含糖量较高。与粮食作物相比,基本上与马铃目前,全球的年石油消耗量在40亿左右,不考虑每年薯相当或略高于马铃薯(将马铃薯所含淀粉折算为糖类计的增量,如果采用燃料乙醇来替代石油消耗则每年10%石算);与木薯相比则略低于木薯的糖含量;与其他水果相油替代就需4亿燃料乙醇,而当前全球燃料乙醇的年产量比,则属于含糖量较高而价格较低的品种。目前柿子的含不足8000万t,可见其市场需求十分广阔。糖量一般在20%左右,含糖量高的可达25%以上较大程度第17卷10期李小华等燃料L醇发展概述及柿子燃料乙醇的发展建议地领先于目前正在开发中的甜高粱秸秆和甘蔗的逐步减少及对环境生态影响的逐步加大,石油价格将不(2)不占用耕地。柿子的种植对土壤和气候的要求不断上涨,同时也会逐步提升燃料乙醇的价格减少柿子乙高这就是我国大部分地区都产柿子的原因完全不需占醇价格对成本的压力;另一方面随着柿子乙醇的生产工用耕地,这是粮食作物和甜高梁秸秆所不具备的优势。我艺的不断改进,也会逐步降低柿子乙醇的生产成本国目前有大量的林地、非耕地、及大量的荒山荒坡均可种(3)柿子乙醇产业化柿子含有相对较高的糖分,而柿植,其发展前景无限广阔同时还能绿化我国的荒山荒坡,子发酵后的糟液固体含有较丰富的蛋白质,二者都是饲改善我国放的生态环境料的主要原料,可发展非粮饲料T业。同时,柿子还含有(3)由于柿子主要含糖类物质,在发酵中不需糖化过单宁、果胶、色素等物质,这些物质对柿子的发酵均是无程,与淀粉作物相比可简化工艺流程和节约能源用之物或甚至是有害物质,但当把他们从柿子中分离出22制约因素来后均是有用的工业原料。由于柿子燃料乙醇对柿子的(1)由于柿子水分含量较高,一般都在70%以上,因此需求量极大,因此这些物质的绝对量也是极大的,将他们难于保存,这与当前开发中的甜高粱秸秆相同,这就导致提取成为工业产品,一方面可有利于发酵的进行及降低了柿子燃料乙醇加T期限短和固定资产投入大。柿子乙醇的成本,另一方面又使这些物质产生了他们应(2近年来随着我国经济的发展,导致我国的劳动力成有的价值本不断上升,使柿子的价格在不断上涨。由于柿子价格低(4腿提升柿子的品质。在柿子的种植中,对育苗过程不于其他水果,因此除品牌柿子外,许多柿子烂在树上无人断进行改造,培育出高含糖量品质的柿子苗,最终使柿子采。柿子的价格过高则导致柿子燃料乙醇的竟争力降低的含糖量达30%以上,提高柿子的利用率。(3)柿子属多年生植物,其寿命期较长,可达百年之久,参考文献但种植周期长。虽然目前经过改良的品种种植后2-3年口1)彭致圭节能减排研究与实践M]太原:山西人民出版社,201l即可挂果,但盛果期一般都在7-8年之后,导致了投资回2钱伯章节能减排M]北京:科学出版社,2008收期较长的状况。3}伊藤三郎柿子单宁的化学研究园试报,1962B(1)2.3建议4刘荣厚梅晓岩颜涌捷燃料乙醇的制取工艺与实M]北京:化(1)从西部地区开始发展。自十一届三中全会以来,我学工业出版社,2007国的经济水平有了很大的提高但这一变化就全国范围而5马晓建李洪亮刘利平燃料乙醇生产与应用技术M北京:化言是不平衡的。就发展速度来看,东部地区明显高于中、西学工业出版社,2007部地区;而劳动力成本方面,西部地区相对地比中、东部地{6吕平会何桂林,季志平柿无公害高产栽培与加M北京:金盾区低。因此在西部地区发展柿子燃料乙醇,其成本可低于出版社,2003.目前燃料乙醇的出厂价格,可达到国家对燃料乙醇不补贴口7]蘸新海张宝善苏百究柿果单宁组成及其生物学特性的研究状或少补贴的状态,并在此情况下逐步向中东部扩展。况中国林副特产,2008(1)(2)从种植开始发展。柿子是多年生植物,从种植到盛8吴金龙从柿子中提取果胶的研究小太原:山西大学学报1985果期一般需要7~10年。在这期间,一方面随着化石能源(2)(徐世红,张桂林校)上接26页)民营林场经营主体的合法权益得不到有效保要督促和指导民营林场增强法律意识和诚倍意识,遵障,在一定程度上挫伤了其积极性守市场规则,依法经营;坚决制止民营林场的违法经营行4投资回报率不高为,对违法经背的民营林场,要及时上报林业、工商行政主由于我市地处南方林区,林地生产力较低特别是现有管部注销其经营资格,并依法追究其法律责任。荒山荒地立地条件差,开发和治理成本高,加之林地林木3.4维护民营林场的合法权益流转机制不健全,森林资源价值转化为经济效益难,致使要积极主动帮助民营林场解决生产经营过程中遇到的投资造林绿化的回报率较低,影响了民间投资的积极性。实际问题和俐难,努力维护民营林场的合法权益;要积极3瑞金市民营林场进一步发展的对策建议协助有关部门依法查处纵火、盗伐滥伐林木等破坏森林31林业局要负赉民营林场的信息收集和信息服务工作资源的违法行为,确保民营林场健康有序快速发展。及时收集民营林场的基本信息和市场信息,为民营林参考文献场发展提供政策、法律、科技和市场等信息服务。Ⅱ1刘佳展洪德国有林权股份合作制改革初探辽宁林业科技,3.2林业局要指导民营林场长远,科学经营2011,0l适时指导民背林场编制经背方案,建立森林经背档案,2程世斌李卫忠陕西现代国有林场建设与发展研究陕西林业实现森林资源的科学经营与管护;要加强对民营林场在林科技,2010,06业政策、法规、技术等方面的宜传和培训3罗振瑞瑞金市民背林场发展综述安徽农学通报2010,1633督促民营林场合法经营(张宏民编校)