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生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資源策略

更新時(shí)間:2012-08-15      點(diǎn)擊次數(shù):2862

    原料資源是整個(gè)生物柴油產(chǎn)業(yè)中zui重要的因素之一,不僅要保證有足夠的產(chǎn)量,以提供工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn),而且它的成本高低也對生物柴油的價(jià)格起著決定性作用。同時(shí),原料的質(zhì)量對生物柴油的質(zhì)量影響亦很大,理想的油脂原料的脂肪酸碳數(shù)與生物柴油化學(xué)成分匹配性越高越好。針對我國目前的國情,我國生物柴油油料原料的主要來源可通過以下途徑獲得:


    (1)油料作物資源的對策:食用膳食油資源的油料作物,如大豆、油萊籽、花生等是人類生存的必需品。我國人口眾多,不宜大力提倡。然而,對某些不與糧食作物發(fā)生爭地矛盾的油料作物,還是可以考慮的。
    ①在不與糧食作物發(fā)生爭地矛盾的情況下,充分利用冬閑田、荒坡灘涂和幼林果園間作套種,擴(kuò)大面積種植油料作物。
    目前我國還有大量的冬閑田和荒坡灘涂地,以其作為基地,大面積種植油菜,不僅能提供生物柴油原料來源,而且還有利于實(shí)現(xiàn)生物柴油的產(chǎn)業(yè)化。如我國油菜zui大的種植省份湖北省,油菜種植面積還有較大的增長潛力。據(jù)湖北省農(nóng)業(yè)廳統(tǒng)計(jì),全省在原有油菜常年種植面積1800萬畝的基礎(chǔ)上,還有冬閑田400萬畝,長江、漢江“兩江”流域兩岸的灘涂地400萬畝,還可在幼林果園間作套種油菜100萬畝,可將湖北省油菜種植面積擴(kuò)大至2700萬畝。通過增加900萬畝面積,可新增產(chǎn)量100萬噸以上的油菜籽。長江流域是我國油萊主產(chǎn)區(qū),如果都能充分利用冬閑田和荒坡灘涂地,幼林果園間作套種油菜可將油菜籽產(chǎn)全提高1/2以上。
    ②選育“三高”能源油料作物新品種:利用生物工程轉(zhuǎn)基因技術(shù),選育高產(chǎn)、高含油量、脂肪酸碳數(shù)與生物柴油化學(xué)成分高度匹配的“三高”油料作物新品種,是目前能源油料作物新品種選育的方向。
    目前,長江流域油菜品種的含油量約40%,平均畝產(chǎn)在100kg左右。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)油菜研究中心與中國農(nóng)科院油料作物研究所的育種專家當(dāng)前已新育成的一些能源油菜新品種含油量高的已達(dá)58%以上,畝產(chǎn)300kg。預(yù)計(jì)10年內(nèi),能源油萊的大面積種植的含油量可提高到50%以上,相當(dāng)于增加油菜產(chǎn)量的1/4。畝產(chǎn)可提高到250kg,相當(dāng)于增加油菜產(chǎn)zui1.5倍.
    ③利用非食用草本植物油料,如花椒油、煙籽油、蓖麻油、棉籽油等。


    (2)大力發(fā)展木本油料:利用木本油料作物的適應(yīng)性廣,開發(fā)利用荒山種植,不與農(nóng)作物爭地。據(jù)林業(yè)部造林司統(tǒng)計(jì),目前我國尚有宜林荒山荒地8X107hm2,十分可觀的土地資源及豐富的燃料油植物資源,為我國發(fā)展人工燃料油植物林提供了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。適合我國種植的能源木本植物有麻風(fēng)樹、黃邊木、烏柏、光皮樹等,一次種植,多年收獲,還可保持水土、涵養(yǎng)水源、改善環(huán)境、提供一些木材及某些特種化工原料。可以預(yù)側(cè),綠色植物在給人類作出眾多貢獻(xiàn)的同時(shí),必將給人類提供新的能源。


    (3)利用海洋和其他水面生產(chǎn)富油工程微藻:微藻的太陽能利用效率高、個(gè)體小、營養(yǎng)豐富、生長迅速、對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)、容易培養(yǎng),因此受到人們的重視。藻類生長條件簡單,以光合作用大量培養(yǎng)菌株便能獲得,在沿海可進(jìn)行人工養(yǎng)殖。影響藻類產(chǎn)油的因素主要是培養(yǎng)時(shí)間、光照周期、光照強(qiáng)度、氮、磷等.
    藻類單位面積產(chǎn)油量為陸生油料作物如大豆等的幾十倍,在實(shí)驗(yàn)室條件下可使“工程徽藻”中脂質(zhì)含量增加到60%以上,戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上。國外有專家估計(jì),每英畝“工程徽藻”每年可生產(chǎn)40-100桶柴油。因此,工程微藻生產(chǎn)柴油為生物能源
利用開辟了一條新的技術(shù)途徑,是生物柴油的極為重要的潛在能源資源。
    “工程微藻”中脂質(zhì)含量的提高主要由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細(xì)胞中的表達(dá),在控制脂質(zhì)積累水平方面起到了重要作用。它是培育富油工程微藻的主要途徑。
    另外,工程徽藻類的另一用途是作為蛋白質(zhì)、精細(xì)化學(xué)藥品的潛在來源。


    (4)利用廢棄物提煉生物柴油:如餐館的地溝油、各種油脂加工廠的下腳料、酸化油、廢塑料、廢橡膠和植物秸稈.
    利用廢棄油脂制造的生物柴油基本能滿足生物柴油和車用柴油標(biāo)準(zhǔn),并具有*的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,據(jù)中國工程院的冀星博士估計(jì),我國每年產(chǎn)生廢油400萬~800萬噸。主要是煎炸食品后留下的煎炸廢油、從剩飯菜中經(jīng)油水分離得到的油脂、餐具洗滌過程中流入下水道中的油品(俗稱為地溝油)、油脂加工企業(yè)產(chǎn)生的酸油以及造酒行業(yè)產(chǎn)生的酒糟油等。他曾經(jīng)在北京市一家三酒店做過一個(gè)調(diào)查,每天產(chǎn)生80kg隔油池垃圾,可提取40~60kg廢棄油脂。也就是俗稱的“地溝油”,從中可以生產(chǎn)出32-50kg車用生物柴油和8-l0kg粘度比較大的不適合作車用生物柴油,但可以作為鍋爐燃料的替代燃料油。
    然而,廢食用油脂的游離脂肪酸含量會(huì)影響堿催化反應(yīng)的完成,而飽和脂肪酸含量會(huì)影響生物柴油的凝點(diǎn)性能。植物油脂產(chǎn)生生物柴油的比率較高,90%以上的轉(zhuǎn)化率,動(dòng)物油脂的轉(zhuǎn)化率為50%-80%。因此,廢棄油脂的質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響到生物柴油的質(zhì)量。為了保證生物柴油的品質(zhì),對廢棄油脂需要注意下面幾個(gè)問助。一是在廢棄油脂的源頭上加以控制,如減短廢食用油脂的儲存時(shí)間(特別是烹飪用油脂),可以減緩游離脂肪酸的增長;對進(jìn)入下水道或與其他生物質(zhì)混合的廢食用油脂(“地溝油”和“潲水油”),提高收集頻率,防止在微生物存在和缺氧環(huán)境下的酸敗。二是分別收集,分別對待。動(dòng)物脂和棕?cái)R油等飽和脂肪酸含量高,容易降低生物柴油的品質(zhì),因此,對動(dòng)、植物油脂采取分類收集回收等措施。
    我國廢棄油脂收集、處理技術(shù)還相當(dāng)落后,回收過程當(dāng)中污染嚴(yán)重。隔油池垃圾是廢棄油脂的主要組成成分,我國在隔油池垃圾的處理方面、在收集政策方面遠(yuǎn)落后于我國香港特別行政區(qū)以及美國、澳大利亞等。目前.我國的廢棄油脂主要是從潲水油中回收的廢棄食用油脂,迫切要解決的問題是從潲水油中回收的廢棄食用油脂的技術(shù)和設(shè)備;依據(jù)其原料性質(zhì),開發(fā)特殊的預(yù)處理工藝(如酸催化)的成套化技術(shù)和設(shè)備,有利于降低生產(chǎn)成本和保證生物柴油質(zhì)量。
    總之,油脂資源問題的解決,需要在理性認(rèn)識和綜合國情的前提下科學(xué)決策,加大科技投人,選育和栽培產(chǎn)量高、出油率高、油脂質(zhì)量好的新型能源植物,開發(fā)和更好地利用其他油料資源,發(fā)展創(chuàng)新的生物柴油生產(chǎn)技術(shù),才能保障我國生物柴油產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

 

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