红薯燃料乙醇的开发和创新

第29卷第10期湖南科技学院学报Vol 29 No 102008年10月Journal of Hunan University of Science and EngineeringOct 2008红薯燃料乙醇的开发和创新黄光文傅中雄谢飞管天球”蒋石红(湖南科技学院可再生能源研究所,湖南永州425100)摘要:可再生能源是解决能源危杋的最终途径,大力发展能源作物红薯,并以红薯为原料,创新工艺,降低成本,拉长产业链,从而高效地规模化生产燃科乙醇。本文还略述了本所在开发红薯燃料乙醇方面的努力和创新,关键词:红蓦;燃杆乙醇;产业链中图分类号:F0629文献标识码:A文章编号:1673-2219(2008)10-010203根据国际能源机构的最新估计,地球上石油进入枯竭期15×10°t。并且在2007年底通过的《能源独立和安全法的时间,最多延长到2060年。我国油气资源相对贫乏,专2007》中明确了到2022年生物能源产品达到11×10t,这家预测石油稳定供应期不会超过20年。我国是能源消费大对世界粮食和食用油的影响都是负面的。我国不能照搬巴西国,自上世纪90年代以来,对石油的需求已进入快速增加和美国的做法,最初国家新建的燃料乙醇项目是以消化陈化期,2004年开始成为世界第二大石油消费国和进口国,2007粮(玉米)为原料,现在陈化粮已经用完。我国是世界人口年我国石油消费量达到346×10t,石油进口的依存度达到大国,人均耕地面积不多,粮食必须立足自给自足,如果大46.05%。当前人类正面临荇严峻的能源供应短缺燃料安全、量的用粮食生产燃料乙醇,势必产生粮食危机,这是绝对不高油价和环境污染压力的挑战,开发可再生能源是能源结构允许的,而且国家已明令禁止新批粮食生产燃料乙醇项目。向多元化发展的重要方向之一2007年9月国家颁布了《可所以我国开发燃料乙醇,必须坚持“不与人争粮”、“不与粮再生能源中长期发展规划》,明确提出了我国可冉生能源的争地”的方针。那么,生产燃料乙醇的原料主要靠甘蔗、甜战略重点和总体目标,力争到2010年可再生能源的消费量菜、甜高粱、木薯、红萍、马铃萍等非粮能源作物。在这些达到能源消费总量的10%,到2020年达到15%,以确保能非粮能源作物中,红薯堪称能源作物之王源安全经济安全和社会安全。生物质能源是可再生能源的可以对这些作物进行比较。先说甘蔗、甜菜和甜高粲个主要发展方向,是投资最小、受地域影响最小、收益最这些作物在我国主要用于生产食糖,食糖是人们生活的必需快的项目。其中,燃料乙醉又是一个最成功的生物质能源利品之一,我国也是食糖进口国,需要继续发展糖业生产,用领域,而且生物乙醇还可以生产乙烯,以支撑“后石油时且糖价一直居高不下,远比生产乙醇的效益高,企业是不会代”的化工工业。弃高从低他们只是利用废糖蜜生产少量的酒精。再者甘蔗、甜菜的生产都受光、气、热、水、肥、土的影响很大,全国红薯是“能源作物之王”,大多数地区不适宜种植或种植后产量不高。再说利用纤维素是开发燃料乙醇的首选原料生产乙醇。它要通过化学的物理的或生物的方法进行分解,开发燃料乙醇,国外主要是利用甘蔗(巴丙)、玉米(美使之转化为可发酵糖。在日前它的转化成本很高,现处在试国)生产燃料乙醇,他们已经取得了很大成绩。巴西是世界验阶段。另外,木薯是生产燃料乙醇的上乘原料,但它的致上唯一不供应纯汽油的国家,而且试验成功完全以乙醇为燃命之处在于受气温影响大,不耐低温,无法在全国扩大种植料的汽车和飞机。美国是全球粮食和植物油生产生物燃料的区域。以此为原料大量生产燃料乙醇势必进口,那么原料的领头羊,2007年生产玉米燃料乙醇1.98×10t,生物柴油供应和价格都会受制于人,当然也就会影响全国燃料乙醇的发展。最后说说红将是能源作物之王的理由。收稿日期:2008-08-08(1)我国是世界红萍种植和产量大国,年产红薯1×10°t基金项目:国家哲学社会科学规划項目资助以上,占世界红薯种植面积和产的80%以上全国除青藏(NoO8BY64)。高原和东北少数地区不能种植以外,其它地方都可种植,基作者简介:黄光文(9-),男,湖南祁阳人,湖南本上不受区域限制科技学院副教授,博士,可再生能源研究所常务副所长,永(2)随着农业育种技术和种植技术的发展,多用途的优州市水大生物能源科技有限公司生物技术负责人,主要从事良品种和产优的化盐培红形成新型的能源作生物技术研究。并列第一作者:傅中雄(1943-),男,湖物产中国煤化工0Kg左右,上升到南水州人,湖南科技学院可再生能源研究所高级工程师,永5000CNMHG红薯淀粉含量由过州市水大生物能源科技有限公司高级顾问,主要从事农副产去的1促鬲到25%以上品加工研究。*通讯作者3)红弊是典型的抗瘠薄、抗干旱、抗病虫的农业先锋作物,它既可以利用农业边际性上地扩大种植规模,它是耕本是比较高的,国家考虑到能源的紧缺和安全,给予了财政地的“拓荒者”,它也可以间种在幼龄果园、茶园、林木中,补贴和税费减免。这在一定程度上调动了企业的生产积极还可以与西瓜、烤烟等作物套种,充分提高农用地的利用性,但是企业如果不挖删本身的潜力,努力降低生产成本,今后的发展就非常困难。所以只有低成本生产,才能具备市(4)有利于建立良好的农业生态环境,种植红薯一般不场经济的竞争力。使用农药、化肥,不会对土壤和环境造成污染,它的藤蔓广要解决红薯燃料乙醉低成本生产,必须努力在以下几个泛覆盖地面,可有效防止水土流失。方面进行创新。(5)红薯的洒精转化率高,每28~3t薯干可生产1t乙(1)原料品种和栽培技术的创新。红薯栽培在我国有悠醇,85t左右鲜萍可生产1t乙醇。蒸馏后的废液可生产沼的历史,从明朝万历年间引进,至今已将近五百年,农民气,每生产1t洒精的废液可产出沼气150~220m3,从而有种植的习惯。但过去因需求不足形成不了产业,随着红薯变废为宝,第二次生产清洁能源。所产生的沼气热值为燃料乙醇的开发,拉动了红薯的需求,过去那种低产低淀粉2090~-290Jm3,相当于076t标煤。利用沼气发电,含量的品种和裁培习惯必须改革创新随着农业自种技术和1m3沼气可发电15KWh左右。栽培技术的不断提高,现在笔者选育和推广的高产高淀粉高(6)全国广大农村有种植红薯的历史和习惯,发动农民抗性的主打品种,亩产在5000Kg左右,淀粉含量在25%以规模种植比较容易。红薯作为能源作物,它的需求量特別上,农民高兴种,企业乐意收,加上政府政策的支持,完全大,而且种植的经济效益比较高,它属于典型的第三农业范可以形成新兴能源农业的基础产业。笔者还发明了育苗新方畴,是调整农业产业结构的优良模式。例如:新建一个年产法,把萍农过去视为废弃物的部分作为育苗材料,进行贮藏20万吨的红薯然料乙醇项目,它需要17×10t左右的红萍,越冬和保护地育苗,可以大大节省典种。按每亩需种薯35需要种植3~3.5×10hm2,以500元计算,仅此一项创造Kg,薯种2元/Kg计算,每亩可降低种植成本70元。以年的农业产值高达85亿元,按每个劳动力每年种植管理14产20万吨红薯燃料乙醇项目为例,年需红薯8×1C,需种hm2红,新增农村就业岗位25万↑。每亩产鲜薯4t,那植4X10hm2,此项发明可节省薯种21×103Kg,降低种植么一个劳动力全年的农业产值为42万元除去50%的成本,成本4200万元,节省下来的薯种相当于种植6667hm2土地实际收入可达到21万元。的产量,无形之中就节省了土地资源,而且节省下来的红薯综上所述,大力发展红薯产业是我国开发能源作物的战可多产2500t的红薯燃料乙醇略需要,谁拥有了红薯,谁就拥有了燃料乙醇,就拥有了沼(2)乙醇生产工艺和生产设备的创新。乙醇生产在我国是气,就拥有了可再生的清洁能源。在可以预见的未来,世界古老的传统工艺,现在又有了诸多的创新。随着乙醇生产的上的红薯生产大国与石油生产大国对能源和化工的贡献一工业化、自动化和生物技术的发展,生产效率有了长足进步定会并驾齐驱,我国红薯产业的发展前景十分美好。我们在红糞燃料乙醇生产方面有了两項发明。这两项发明将传统的酒精生产工艺简化了,设备减少了,达到节约建厂土二降低成本是开发红薯燃料乙醇的关键地面积、设备成本和节能降耗,约可节约综合成本10%左右低成本开发是燃料乙醇项目成功的关键,如果它的生产(3)产业链的创新。燃料乙醇的生产是微利生产,企业成本超过了它的产品价值,那么这种生产就没有什么意义,的效益必须靠综合利用,形成节约型,循环型和环保型的生企业不会投资,国家也不会补贴。现阶段燃料乙醇的生产成态产业集群。我们设计了一种模式如图1:薯叶、茎尖无公害疏菜绿色能源99.6°乙醇争红薯块醇基液体燃料作物基地(燃料乙醇)薯藤淀粉粉制品废糟液新型醇基燃饲养禽畜料高效清洁燃烧器滤液废糟粪便沼中国煤化工代汽油、柴食用醋及沼水…醋酸饮料CNMHG击和液化气图」红暮燃料乙醇产业链模式设计通过这个设计的生态产业集群,以生产洒精为主业,其然后将这些卫星厂生产的85~95度的酒精集中脱水浓缩至副产品、废弃物都可变为“宝贝”,红薯的产业链拉长了,99.6度。我们主张将卫星厂建在城乡结合部,工厂附近要有产业向纵深发展,经济效益也就随之提高了,而且可以做到足够的能够种植红糞的土地或农业边际性土地,形成规模污染物零排放化、集约化的产业基地,保证原料就地生产自给自足。卫星(4)经营模式创新。管理出效益,企业的经背模式要根据厂所在地应该交通方便,水、煤、电供给条件好,而且周边经营项目和经营性质不断创新。红薯燃料乙醇项目是一个农、环保要求不是特别高。笔者主张原料供应地最好在工厂附工紧密结合的,以农促工、以工养农的项目。笔者认为,以近,运输半径以工厂为中心,不超过30Km比较适宜,这公司+农户+科技+政策+诚信”的原料种植模式可以促进该样大大节省原料的运输成本,而且薯农利用滑水也非常方项目的长久发展。公司作为经营的主体,农户作为种植主体,便。脱水浓缩酒精厂基本没有污染,必须建在交通十分便捷,科技作为支撑,政策予以扶持,诚信作为保障。这种模式体水、煤、电供应充足的城镇。它的脱水规模大,建厂成本高,现在“六送、三收、六促”,“六送”即:送种薯、送技术、一般小厂没有必要建造。它完全可以把卫星厂生产的淡酒精送农机、送资料、送肥料、送观念:;“三收”即:保底浮集中起来,进行脱水浓缩和变性,生产燃料乙醇。动价收购红薯、薯藤、茎尖嫩叶;“六促”即:以质促量、以信促种、以上促下、以点促面、以大促小、以情促勤四结语红蒋燃料乙醇的发展前景十分美好,但需要各级政府三科学规划红薯燃料乙醇项目研究机构、投资商、石油公司等各方面相互配合。在保证原红蒋燃料乙醇是一个大进大出的工业项目,需要大量的料红供应的基础上,研究开发生产工艺及进行科学管理,红薯作为原料,会有大量的副产品加工及大废弃物的再利从而有效地降低生产成本。进一步合理开发产业链,可以变用,有大量的产品出厂,所以科学规划就显得尤为重要,总废为宝,以循环经济模式最大限度地创造利润。的讲应该是“统一规划、逐步实施、分点建厂、集中脱水”。具体要求是,“统一规划”就是把企业的规模进行一次性可致谢:本文参考众多报刊、网络及书籍资料,不一一列行论证、一次性环评和一次性报批。所谓“逐步实施”就是举,在此向作者一并表示感谢!根据企业的能力和周边环境分阶段实施。“多点建厂、集中(贡任编校:何俊华)脱水”是指,建成多个年产2~3万吨的红薯燃料乙醇厂,城城城城域城属M城城城城城城城城城城从从城城城属城城城城城城M(上接101页)是医务人员的最高行为准则医务人员应该撞一天钟,碌碌无为,得过且过,不求进取。对于含着金钥自觉遵守,在医疗队伍中形成遵紀守法的好风气,通过法律匙出生的青年工作者来说,他们从小就过惯了舒适悠闲的生的官传教育和各类约束与监督机制防止违法乱纪行为的出活,根本就就不愿干苦、脏、累、险的工作,其思想观念、现。除了党和政府的法律法规外,医院内部的制度建设也至价值观念与医院发展要求格格不入这些都是我们思想教育关重要。俗话说“无规矩不成方四”,根据医院的具体情况工作亟待解决的问题,若不对上述人员进行思想教育,不仅指定合适的规章制度,如执勤制度、考核制度、奖惩制度、会严重挫伤职工的工作积极性,影响医院的整体形象与风廉政建设制度、诚信制度、干部任用制度、人事分配制度,貌,而且还会严重阻碍医院的改革、稳定与发展,甚至会危并强化各项制度的执行手段可以更有效更全面地抑制不正机到整个社会的安定与和谐发展。因此,在对广大干部职工之风,规范和约束医务人员的行为。的教育过程中要积极倡导艰苫奋斗的工作作风,以工作和生活中骄奢淫逸之风为耻,积极宜传正面典型加以教育八以艰苦奋斗为荣,以骄奢淫逸为耻毛泽东曾经教育我们:“务必使同志们继续保持谦虚参考文献:谦慎、不骄、不躁的作风;务必使同志们继续地保持艰苦奋[1王颖坚持“以人为本”加强医院思想政治工作[]辽宁斗的作风。”这也可以说是这一条杜会主义荣辱观的前身。行政学院学报006,(6)改革开放以来,社会主义经济得到飞速发展,人民的生活水[2]李眼明论新时期思想政治工作新路子[]新闻天地(论文平不断提高,不少人在灯红酒绿、纸醉金迷的生活中逐渐淡中国煤化工忘了艰苦奋斗的作风,沉湎于骄奢淫逸的生活无法自拔。[3]视CNMHG思想政治工作衡医院受此风气的影响也出现了不少腐化之风。不少人认阳通讯,2006,(7)为医院发展和对外竞争只是少部分管理者的事做一天和尚(責任编校:王涘海)