非糧燃料乙醇商業(yè)化生產(chǎn)，是觸手可及的現(xiàn)實？還是遙不可及的夢想？意大利Mossi&Ghisolfi集團（下稱M&G）將在明年給出一個答案。這家總部設(shè)在意大利托兒托納的跨國化學(xué)企業(yè)日前宣布，將在位于意大利西北地區(qū)的Crescentino興建年產(chǎn)量為1300萬加侖/年（約4萬噸）的纖維素乙醇工廠。即將建成的新工廠以多種纖維素原料生成乙醇，建成后的規(guī)模將達(dá)到現(xiàn)有投產(chǎn)最大示范廠的10倍，計劃于2012年投產(chǎn)。
纖維素乙醇的生產(chǎn)，首先要將麥秸、玉米秸稈、城市垃圾或能源作物等生物質(zhì)原料制成漿狀物。之后添加酶制劑，將生物質(zhì)中的纖維素轉(zhuǎn)化成糖，糖經(jīng)過發(fā)酵后得到乙醇。
M&G這家新廠所需的酶制劑和優(yōu)化工藝，由丹麥諾維信提供。作為全球最大的工業(yè)酶制劑供應(yīng)商，它從2006年開始，就與中糧進行著類似的合作。
或許是受到M&G此舉的激勵，中糧也正籌劃著在中國興建一個5萬噸的纖維素乙醇項目。“今年下半年的時候，我們應(yīng)該就具有了這樣產(chǎn)業(yè)化的能力。”中糧科學(xué)研究院生化研發(fā)中心總經(jīng)理助理林海龍說。
同樣的突破還來自于清華大學(xué)的1.5代燃料乙醇甜高粱稈燃料乙醇技術(shù)。“馬上我們要和埃塞俄比亞農(nóng)業(yè)部簽個協(xié)議。”清華大學(xué)核研院新能源技術(shù)研究所副所長李十中透露。
他表示，這項協(xié)議的內(nèi)容將包括，埃方政府計劃出資100萬美元和200萬公頃土地發(fā)展甜高粱燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。“這個項目可年生產(chǎn)1700萬噸乙醇、1200萬噸高粱米和208億度電上網(wǎng)。”
此外，李十中及其團隊的1.5代燃料也有望在中國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，“我們正在和吉林省接觸一個產(chǎn)業(yè)化項目的合作。”
國企的游戲？
“過去5年，一大批美國創(chuàng)業(yè)公司涌入燃料市場旨在利用各種技術(shù)，開發(fā)、增加及運作新燃料供應(yīng)。”埃森哲大中華區(qū)副總裁楊葳說，“這些企業(yè)主要以風(fēng)險資本和私人股本基金為后盾。”
但在我國，因生物燃料工業(yè)與食品安全有著密切關(guān)系，生物燃料工業(yè)的創(chuàng)建更多需要由政府提供指導(dǎo)，而非自有市場結(jié)構(gòu)來推動投資，民營企業(yè)以及其他的新興公司基本上沒有機會。
楊葳認(rèn)為，“國有企業(yè)以清晰明確的激勵計劃為動力，在政府資助下，正在推動生物燃料工業(yè)向前發(fā)展。”據(jù)了解，目前中糧、中石油、中石化、中海油都向纖維素乙醇市場投入了大量資金。
中投顧問新能源行業(yè)研究員蕭函介紹，國內(nèi)僅有五家企業(yè)擁有生產(chǎn)燃料乙醇許可證的，分別是吉林乙醇、廣西中糧、豐原生化、中糧肇東和河南天冠。其中中糧肇東是中糧集團的全資子公司，豐原生化是中糧集團的控股子公司，廣西中糧的85%股份為中糧集團所有，剩余15%為中石化持有，吉林乙醇的20%股份為中糧集團所有。
針對燃料乙醇，國家主要通過免稅和補貼給予支持，生產(chǎn)一噸燃料乙醇約可獲得1000元左右的補貼。但也有觀點認(rèn)為，國企研發(fā)動力不足，制約了我國纖維素乙醇的技術(shù)發(fā)展。
“以中糧、諾維信和中石化三方合作來看，盡管中糧和中石化都表示在預(yù)處理、酶水解、發(fā)酵三個環(huán)節(jié)上擁有研發(fā)能力，但關(guān)鍵的酶制劑還是由丹麥公司諾維信制造。”一位業(yè)內(nèi)人士表示。
2006年中糧在黑龍江肇東建了一個以玉米秸稈為原料、年產(chǎn)500噸纖維素乙醇的中試裝置，初期成本高達(dá)2萬元/噸。“經(jīng)過五年探索后，現(xiàn)在中試成本降到1/3左右。”林海龍說。
諾維信（中國）研究發(fā)展中心高級總監(jiān)吳文平在接受記者采訪時則表示，在中試工廠初期2萬元/噸到1萬元/噸的成本下降過程中，酶的成本下降起到主導(dǎo)作用。
商業(yè)化前景待檢
利用木質(zhì)纖維素生產(chǎn)乙醇，原料資源豐富，潛力巨大。但過去因技術(shù)難題，國際上雖已研究二十多年，成本卻一直居高不下，未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)。
據(jù)了解，木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括纖維素（35-37%）、半纖維（23-25%）和木質(zhì)素（18-22%）。秸稈、木材被自然賦予的結(jié)構(gòu)是要足夠密實，因為要抵抗外界的侵害才能“站得住”，所以木質(zhì)素將半纖維素和纖維素緊密包裹在內(nèi)部，形成緊密結(jié)構(gòu)，天生可以抵御酶的“進攻”。
“所以酶作用之前，要把兩者間的長鏈打斷，讓它變得足夠疏松，之后就是傳統(tǒng)工藝：如同釀酒一樣，把糖變成酒精，然后蒸餾變成無水乙醇。”吳文平介紹。
“技術(shù)上的難點在于：預(yù)處理過程可能有副產(chǎn)物，對發(fā)酵有抑制作用。”李十中說。
但是，諾維信宣稱一種名為Celic CTec2的酶已經(jīng)破解這個難題，能讓兩種糖的發(fā)酵同時完成。“目前整個過程需要1天-2天時間，我們正在努力讓它縮得更短。” 研發(fā)人員介紹。
該研發(fā)人員并未透露目前纖維素乙醇的成本，但林海龍則表示，成本正在逐年降低，目前已經(jīng)與汽油價格相差無幾。
“與汽油相比，纖維素乙醇的熱值會低3%，但是燃燒效率要高出1.2%，綜合來說，效率比汽油要低1.8%。”林海龍說。這也就意味著，每1升汽油，就需要1.018升纖維素乙醇替代。
但多名業(yè)內(nèi)人士均表示了對纖維素乙醇價格的質(zhì)疑，認(rèn)為其在短期內(nèi)不可能降到汽油水平。“相比之下1.5代技術(shù)要成熟一些，清華大學(xué)的甜高粱稈技術(shù)工業(yè)化程度很高了。”兩院院士石元春表示。
甜高粱稈機會？
從李十中看來，盡管甜高粱也需種植，但它對于土地的要求卻很低。因它耐旱耐澇耐鹽堿，可種在鹽堿地里，也不存在“與糧爭田”的問題。
根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，我國邊際性土地中可種植能源作物的面積，約有2000萬公頃（3億畝）。“此外，我國還有6億畝的退化農(nóng)田和約1200萬畝的鹽堿地。”李十中介紹。
過去，甜高粱主要是用于釀酒。兩年前，清華大學(xué)與一家名為內(nèi)蒙古特弘生物有限責(zé)任公司（下稱特弘生物）合作，在內(nèi)蒙古鄂爾多斯建成一個2000噸的連續(xù)固體發(fā)酵示范廠。特弘生物負(fù)責(zé)項目的投資。
“甜高粱燃料乙醇生產(chǎn)過程的表觀能量投入產(chǎn)出比為1：3。實際鍋爐和加熱空氣爐用燃料為高粱稈自身供給，不應(yīng)計算在內(nèi)，能量投入產(chǎn)出比為1：22。”李十中說。
在項目實施了兩年之后，特弘生物董事長王云表示，“目前，我們的生產(chǎn)成本約是4582元/噸。”
他表示，每一頓甜高粱稈燃料乙醇，需要16噸的甜高粱莖稈，以200元/噸的原料價格計算，約需要3200元。此外，還需要糖化酶、大麥芽等輔助原料，成本是185元。
在動力上，需要水電等費用是約313元；設(shè)備按投資3904元/噸計，14年折舊，每年約是279元；人工費、修理費、財務(wù)費用等加起來約是605元。
看起來，甜高粱稈燃料乙醇在技術(shù)和價格上已經(jīng)具備了產(chǎn)業(yè)化的水平，但它并沒有改變?nèi)剂弦掖寄壳暗膶擂尉车亍?/P>
“燃料乙醇十一五期間定的是200萬噸的目標(biāo)，最后只完成了170多萬噸，十二五的發(fā)展目標(biāo)是300萬噸，5年的增長目標(biāo)還不足50%。”石元春分析，“但在我國，液體燃料的需求是最快的。”
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