开发生物质能 发展能源农业

１０００万吨。从８０年代起，德国、荷兰、加拿大、瑞典等发达国家也开始了汽油醇的推广。到１９９５年前后，英、法、南非、古巴、泰国等越来越多的国家也纷纷加入到这个行列中。

　　为什么要推广汽油醇，还有一个迫切的问题，就是汽油的添加剂问题。汽油在汽车发动机的汽缸内燃烧时由于汽缸内氧气不足，燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损，这就是汽油的抗爆性。反映汽油抗爆性的数字指标叫辛烷值，就是人们通常说的汽油的标号，如“９０＃”、“９３＃”汽油，指的就是这些汽油的抗爆性，指数越高，抗爆性越好。改善汽油抗爆性的办法就是在汽油中添加其他化学制剂。过去普遍加入四基乙铅，结果生成的是含铅汽油，由于铅对人体的危害，四基乙铅从１９９７年在世界上被禁止使用。目前普遍使用的是ＭＴＢＥ（甲基叔丁基醚），由于它的生产难度大，包括我国在内的许多国家都是依赖进口。近年来，科学研究发现了ＭＴＢＥ的缺点：它不易分解，对地下水有一定污染；它有少量气味，使驾驶者不舒服，可引起恶心、眼睛疼、出现疱疹等反应。美国最近已通过一项“清洁燃料法案”，将在今后４年内禁用ＭＴＢＥ。目前，代替ＭＴＢＥ的“最佳化学品”就是酒精。酒精的作为一种添加剂，没有毒性、无污染，也无须进口。［8］

　　（三）秸秆能源利用计划

　　秸秆能源利用计划包括两个方面：一是秸秆气化：二是秸秆致密成型燃料。现分别介绍：

　　1、秸秆气化

　　秸秆气化广义上又称谓“生物质气化”，是指生物质在缺氧状态下燃烧，使生物质发生化学反应，生成高品位、易输送、利用效率高的气体燃料。生物质由碳氢化合物组成，在生物质气化的过程中经过热解、燃烧和还原反应，转化为一氧化碳和氢等可燃气体。我国每年可再生生物质约11.45亿t，其中作物秸秆6.7亿t。因此，开发生物质气化燃料，应以农作物秸秆利用为重点。农业部已在全国几百个村进行了秸秆气化、集中供气的试点，取得了比较理想的效果。特别是农民致富奔小康，热切需要使用清洁能源，改变村庄卫生面貌，秸秆气化使农民由烧柴变为烧气，适应了农民的要求，因而受到农民的欢迎和肯定。［9］

　　2、秸秆致密成型燃料

　　秸秆致密成型燃料是将秸秆粉碎，送入成型器中，在外力作用下，压缩成需要的形状，然后作燃料直接燃烧。也有进一步加工制成生物碳。

　　国外如丹麦、德国、比利时、美国、日本等，改性技术已经成熟，实现工厂化生产，主要用于取暖炉、锅炉发电等。我国由河南农业大学、山西万发炉具厂联合开发的生物质成型机已用于生产。生产的致密成型燃料，用于取暖、小型锅炉。经测定，各种排放都大大低于煤，是一种洁净的可再生能源。［9］

　　（四）能源作物培育计划

　　能源作物是指以提供制取燃料原料或提供燃料油为目的的栽培植物总称。能源作物作原料制取的燃料油有很多优点：燃烧后比矿物能源对环境污染少，是一种低硫燃料，而且不增加CO2排放量；比核能使用安全；比风能、地热使用广泛；可进行降解等。因而成为国际上开发的热点，并称之为“绿色”能源。

　　能源作物可分为4类：①以制酒精为目的的一年生或多年生作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等；②以生产燃料油（如生物柴油、烃类物质）为目的的植物，如油菜、绿玉树等；③用于直接燃烧的植物；④可供厌氧发酵的藻类或其它植物。

　　促进能源作物发展的条件在我国已逐渐形成：①人类对资源无限制的开采与利用带来了资源枯竭和生态危机；②化石能源燃料燃烧使所产生的物质严重污染了环境，带来酸雨、温室气体、全球变暖等诸多问题；③农业服务领域过窄，农民增收乏力。作物科学工作者要抓住能源作物发展的机遇，大力研究和培育能源作物。

　　能源作物的培育方法，除常规技术之外，还应大力采用生物技术。充分利用能源作物无禁区的优势，使生物技术在能源作物的培育中大放异彩。生物技术培育转基因能源作物是把作物作为生物反应器，充分利用植物的生物合成能力，大规模生产廉价能源原料。在培育糖类物质方面，将细菌的ADP葡糖焦磷酸化酶基因转入马铃薯，可以使淀粉含量提高60％。

　　生物技术在酒精发酵工艺中显示了更大的作用。利用DNA重组技术改进酒精生产工艺，通过酶的改进，减低成本，提高效益。培育不同的工程菌以提高对木质素、半纤维素和纤维素的分解、糖化及合成酒精的能力。生物技术在这方面的进步，将进一步扩大生物质能源生产的原料来源，使能源农业成为现实。［10］

       四、发展能源农业必须处理好的几个关系

　　（一）处理好粮食安全和能源安全的关系

　　用发展的眼光来看，从“黑色能源”走向“绿色能源”是大势所趋。 开发生物质能源，使用沼气和汽油醇，不仅能够有效地将地球上有限的石油资源的使用时间延长１０％～２０％。在未来的世界，沼气可能是天然气的替代物，酒精是汽油的替代物。有人会提出能源安全和粮食安全问题的矛盾问题。酒精是用粮食转化来的。在中国养活13亿人口已是一个巨大的压力，生产酒精土地在那里？水资源在那里？要破解这个问题需要从以下几个方面来研究。

　　粮食安全和能源安全有统一性。

　　近几年农民种粮的积极性不高，主要是粮食价格太低，甚至低到种粮亏损的地步。要提高农民种粮的积极性，必须有市场拉动。如果粮食只做食物，市场容量有限。如果粮食既作食物，又做能源，市场容量将开拓1／3以上。从这个意义上讲发展能源农业将是促进农民增收，调动农民种粮积极性的有效措施。

　　粮食作物和能源作物有很大的互补性

　　能源作物种类较多，主要是玉米、高梁、甘蔗、甜菜、马铃薯、甘薯木薯等。这些作物都是高产作物，既能满足粮食安全的需要，又是很好的

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