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秸秆变油且莫过早叫好

来源:科学时报
摘要:该研究所已对15种生物质原料(如稻草、麦秸、棉花秸、玉米秸、大豆秧、红薯秧、花生秧、油料作物秸秆、树叶、木屑、果壳等)进行了试验,认为利用秸秆等生物质合成高品位燃油在经济上是可行的。作为一项重要的技术储备,“秸秆变油”无疑是重要的科研成果。可见,任何模拟自然过程的物理化学反应其代价都是巨大的,如果仔细......

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        据报载,某研究所采用自主创新的工艺路线和装置,成功完成了年规模50吨的生物质合成高品位内燃机燃油中试,其化学成分与矿产标准柴油相近。该研究所已对15种生物质原料(如稻草、麦秸、棉花秸、玉米秸、大豆秧、红薯秧、花生秧、油料作物秸秆、树叶、木屑、果壳等)进行了试验,认为利用秸秆等生物质合成高品位燃油在经济上是可行的。



  作为一项重要的技术储备,“秸秆变油”无疑是重要的科研成果。但是,在推广时我们必须考虑到成果应用后的负面效应。



  在自然界中,动植物的生产都是在常温、常压下进行的,不需要专门的工厂就能够完成。光合作用和固氮作用是地球生物圈最重要的两个过程,目前人类对于前者还不能实现工厂化模拟;而对于后者,则发明了工业合成氨技术。但是,相比于由植物在常温、常压和酶促反应下就能够完成的固氮作用,以及动物轻易就能实现的饲料转化过程,人工合成氮肥变成了工厂里高温、高压下的化学反应,需要投入大量的无机能,其代价是大气、水和土壤的严重污染。可见,任何模拟自然过程的物理化学反应其代价都是巨大的,如果仔细算起账来(投入的无机能、环境污染、设备等等),秸秆变油可能就没有多大的利润可赚了。



  尽管秸秆是一种资源,但它具有分散、体积大、难收集、易腐烂等缺点,集约化利用需要投入大量的人力、物力尤其是无机能。“百里不运草”,这个千年古训说的就是这个道理。如果以工业的思路开发秸秆,则消耗的能源和排放的温室气体比起将秸秆直接作为饲料来要大得多。从这层意义上看,为秸秆变油叫好为时尚早。



  无独有偶,围绕秸秆转化,还有纤维素乙醇计划。美国投入2.5亿美元,欧盟投入1亿欧元研发纤维素乙醇;我国还专门对纤维素燃料乙醇技术作出规划:“十一五”期间要投入几十亿元财政资金扶持纤维素乙醇工业化生产,并减免税费。尽管纤维素乙醇技术利用的是生物学发酵过程,但是,与秸秆变油一样,这两个项目都是舍弃了“大门”而走“窗户”,有巨大的风险和不确定性。美国学者一针见血地指出:“政府极力希望在短期内找到一种液体燃料来代替汽油,为此,我们消耗了更多的能源。政府补贴的大量资金实际上并没有到农民手中,而是进了乙醇制造企业的口袋。”



  “秸秆变油”也罢,“纤维素乙醇”也罢,如果搞不好,不但不能解决替代能源问题,反而还会“毁地、污水、害农”。与粮食不同,工业生产过程中不易降解的“酸性”物质对耕地是极为不利的。假如我们每年拿走应该还田的7亿吨秸秆,而还给耕地的是30亿吨酸性废渣,要不了多久将把我国的宝贵耕地给毁掉。



  对于秸秆变油、燃料乙醇,以及秸秆发电(利用棉花秸秆和林业废弃物质除外),笔者担忧的不是上述工业项目与民争粮,而是与牲畜争饲料。中国每年生产粮食4.97亿吨,1.8亿吨供给人消费,1.2亿吨作为饲料供给畜牧业,其中用于猪饲料近1亿吨,猪是仅次于人类的第二耗粮大户。可见,下一步要解决的不是粮食产量问题,而是肉和奶的来源问题。



  秸秆变油和纤维素乙醇均为工业项目,创造的财富大多数进入了企业的腰包,农民得到的很少。现代农业不只生产粮食,还能生产肉、蛋、奶、蔬菜等食物;花卉、苗木、宠物等消费品外,还可以生产能源。农村的能源完全可以来自农村,即农民“种”出电来、“挖”出天然气来。如沼气发电,除了自我满足外,还可以向城市出售,并且这个过程是由秸秆和粪便变废为宝实现的,不会造成土地压力。养殖场和沼气发电厂完全可以在土地瘠薄的地方建,且大量有机肥、沼渣、沼液每年还田,可以用5至10年的时间,提升国家大量中低产田的肥力,无疑将大大增加全国粮食产量。



  实现上述循环的关键是将增值的利润让农民受益,而不是要他们卖原料。假如我们将精力放在了秸秆变油等工业项目上,元素不能有效循环,农业生产就会对大化肥、大农药、大水、除草剂、杀虫剂、转基因等现代技术产生更大的依赖,农业生产利润空间将越来越小,到那时,恐怕农民会纷纷舍弃种地而进城市打工。这样的话,我国的粮食安全该从何谈起呢?



  (作者为中国科学院研究员)  
作者: 2007-6-23
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