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甜高粱:新型生物燃料助力能源危机

上世纪70年代的石油危机引发了全球对替代能源的关注。美国和巴西通过玉米和甘蔗生产燃料乙醇取得了显著成效。近年来,随着化石能源的逐渐枯竭和环保需求的提升,发展生物质能源成为许多国家的重要战略方向。

据估算,每生产一吨以玉米、甘蔗等能源作物制成的燃料乙醇,可以替代一吨燃料油,减少二氧化碳排放3吨,同时提升燃料的燃烧效率和安全性。能源作物在生长过程中还能吸收大量二氧化碳,有助于缓解温室效应。然而,利用玉米大量生产燃料乙醇在中国并不现实,因为我国粮食资源有限。甜高粱作为一种高效的能源作物,具有极高的光合作用效率,被誉为“高能作物”。其茎秆中含糖丰富,是生产酒精的理想原料,每亩甜高粱的酒精产量约为玉米、甜菜和小麦的两倍,比甘蔗还高25%。

中国农业部在“九五”和“十五”计划期间,选育出适应不同地区的甜高粱良种,已在南北多省试种成功,实现一年三熟,适应荒滩、干旱和盐碱地的种植条件。在苏北滩涂和山东东营,甜高粱亩产茎秆4吨以上,粮食产量达300公斤;在呼和浩特,亩产达5吨,粮食产量达500公斤;在黑龙江,亩产6吨,粮食产量达400公斤。

关于甜高粱茎秆的利用,朱明院长介绍,用高粱秆加工酒精的固体发酵法成本低、设备简单、易操作,适合农村推广。这种工艺不产生污水,发酵效率高,酒精含量可达60度。发酵后,茎秆还可以提取燃料乙醇原料汁液,相关设备已在试验阶段,投资成本低于传统粮食酒精厂。

利用甜高粱生产燃料乙醇,不仅不影响粮食安全,还能增加农民收入。与玉米相比,甜高粱每吨燃料乙醇的成本降低约500元。中国已在黑龙江和新疆等地建成多个示范工程,总生产能力超过万吨,生产成本约每吨4000元人民币,接近每桶70美元的国际原油价格。农民还可以在家中利用固体发酵法加工甜高粱茎秆,增加收入,同时产生的余渣具有香味,易消化,适合养殖业使用。此外,余渣还可用于造纸、气化发电和生产纤维板材,资源利用率高。

朱明院长估算,4亩甜高粱茎秆可转化为1吨乙醇,百万亩可达25万吨。中国拥有大量边际土地,若全部种植能源作物,潜在能源产出巨大。考虑到2020年中国汽车保有量将达2.2亿辆,每年消耗汽油2.2亿吨,国内石油产量难以满足需求。推广甜高粱作为能源植物,有望缓解能源紧张,推动绿色低碳发展,成为能源自主的重要途径。

(责任编辑:泉水)