○ 文/本刊记者 陆晓如
中国的生物燃料乙醇市场是一个高速增长的市场,今后将进入发展快车道。
“稳定1代,发展1.5代,推动2代。”这是我国正在推进的燃料乙醇政策。
随着能源安全和环境问题日益成为制约可持续发展的焦点问题,越来越多的国家加快了开发绿色可再生能源的步伐。其中,生物燃料乙醇以其具有的可再生、环境友好、技术成熟、使用便捷、易于推广等综合优势,成为替代化石燃料的理想汽油组分。
2代燃料乙醇有什么优势,又是否存在劣势?国外同行如何看待中国的燃料乙醇市场?如何看待中国纤维素乙醇生产的前景?带着这些问题,本刊记者专访了全球领先的特种化学品制造商科莱恩(Clariant)生物燃料及衍生品全球总监Markus Rarbach博士。
中国石油石化:Markus Rarbach博士,您好!您认为2代生物燃料乙醇最突出的优势是什么?
Markus Rarbach:对于所有的化学品,业界有一个共同的目标,就是始终追寻可持续发展。在力求不断提高生产效率的同时,应该尽可能地使用天然可再生的原料。
目前,工业化生产的1代生物燃料乙醇是以玉米、小麦等粮食作物为原料。这常常会与粮食安全产生矛盾。而1.5代以木薯等非粮为原料,种植它们又会产生与粮争地的问题。从长远来看,二者皆具有规模限制和不可持续性。
2代生物燃料乙醇利用麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、稻草、甘蔗渣等各种农业残渣废弃物生产纤维素乙醇,不同于1代粮食乙醇与人争粮,也不同于1.5代非粮乙醇与民争地,又可减少焚烧秸秆对空气造成的污染,可以说一举数得。
美国业界普遍认为,目前生产纤维素乙醇成本为0.8~1美元/升。在纤维素燃料乙醇实现商业化生产之后,预计生产成本在0.53美元/升左右,稍低于目前的玉米乙醇价格。如果玉米等粮食作物的价格继续上涨,纤维素乙醇实现量产之后的价格极具竞争力。
中国石油石化:纤维素乙醇生产的优势在于原料,那它有什么劣势吗?
Markus Rarbach:纤维素乙醇生产的优势在于原料,劣势也在于原料。
农作物秸秆由大量的有机物和少量的无机物和水组成。有机物的主要成分是纤维素类的碳水化合物,此外还有少量的粗蛋白和粗脂肪。而主要成分纤维素类的碳水化合物化学性能稳定,因而迄今为止,农业废弃物几乎很少用作生产生物燃料的原料。直到今天,秸杆中含有的丰富糖类物质仍未被广泛利用。
燃料乙醇将大行其道。
利用农作物秸秆生产生物燃料乙醇,其技术关键点在于实现纤维素类的碳水化合物的水解,而水解对生物催化酶的要求较高。而中国目前的酶生产水平较为落后,因此成本仍相对偏高。有数据显示,中国用秸秆生产燃料乙醇的成本在5600 元/吨左右,而粮食乙醇的成本为4000~5000元/吨。
正因为原料转化有一定的难度,因此生产纤维素乙醇的前期投资较大。有数据显示,在生产规模相同的条件下,纤维素燃料乙醇需要的投资是玉米燃料乙醇的七八倍。
中国石油石化:您如何看待中国的生物燃料乙醇市场?
Markus Rarbach:中国的生物燃料乙醇市场是一个高速增长的市场。中国政府和中国人民在可持续发展方面设立了远大的目标。生物燃料乙醇对实现这个目标意义重大。
我们认为,中国的可持续发展包括三大支柱:一是能源有效利用,二是环境保护,三是农业产品合理应用。
中国不断提出能源向绿色可再生能源转型,减少化石能源的依赖,缓解原油进口的依赖。生物燃料乙醇是绿色能源,具有可再生、环境友好、使用方便等综合优势,成为替代化石燃料的理想汽油组分。
中国政府越来越关注环境保护。签署了《巴黎协定》,制定了包括减少汽车尾气排放、降低城市雾霾,减少温室气体排放、实现碳减排,提升油品质量等相关目标。生物燃料乙醇对环境友好,无疑对环境保护大有益处。
在农业方面,中国政府承诺要推动农村进一步发展,同时提升农业产品的有效利用。2代生物燃料乙醇利用秸秆等为原料生产,可提高农业产品的利用率。
2017年9月,中国政府发布了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,到2020年要在全中国推广使用车用乙醇汽油。据我们了解,中国目前汽油年消费量约为1.2亿吨,按乙醇汽油E10理论核算,年约需1200万吨乙醇。这仅仅是中国乙醇汽油的需求量,而生物燃料乙醇在工业溶剂以及其他化学工业也有广泛的需求,因此市场潜力巨大。
中国石油石化:您对中国发展纤维素乙醇有什么建议吗?
Markus Rarbach:中国是一个农业大国,生产多种多样的农产品。有数据显示,中国每年都会产生将近8亿吨的各种秸秆。除去用于造纸、饲料、造肥还田及收集损失外,经过理论化计算,利用剩余的秸秆作为原料,可以为中国市场提供大约1.5亿吨的纤维素乙醇燃料。
中国生产纤维素乙醇的原料优势非常明显。但中国地域广大,如何把秸秆低成本的回收、运输到工厂是个切实需要解决的问题。不过,现在中国农产品集中单一化种植程度越来越高,同类农产品残余物质的集中度不断提高。同时中国有一个非常高效的农产品交易平台、交易体系和运输体系。利用这个体系来进行农产品残余物质,比如秸秆的运输是完全可能的。同时,中国政府提出推广生物燃料技术,同时也在建立和完善整个运输体系,给原材料供应提供一个完整的运输链。
纤维素燃料乙醇是中国近年来力推的生物质能源利用项目。中国《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》提出了大力发展纤维素燃料乙醇等先进生物液体燃料。到2020年,要实现先进生物液体燃料创新体系初步构建,纤维素燃料乙醇5万吨级装置实现示范运行;到2025年,力争纤维素乙醇实现规模化生产,先进生物液体燃料技术、装备和产业整体达到国际领先水平,形成更加完善的市场化运行机制。国家层面的发展导向明确,并给予政策支持。相信中国生产纤维素乙醇将步上快车道。