广西利用甘蔗木薯发展生物能源初探

广西利用甘蔗木薯发展生物能源初探

韦昌联1　　邱泗杰2

(1.广西农业科学院,南宁　530007;　2.广西科技厅,南宁　530003)

摘要:简要分析广西利用甘蔗木薯发展生物能源的优势和存在问题,提出广西利用甘蔗木薯发展生物能源的发展对策:争取国家支持,加大财政投入力度;研发一批与该产业发展紧密相关的关键共性技术及产品;开展环保节能技术研究,促进生物能源的可持续健康发展;培育和完善推广体系,加快优良品种、先进耕作技术的推广;扩大科技交流与合作,利用中国-东盟平台,针对发展需求积极引进优良品种和先进技术,开展消化吸收和再创新。关键词:甘蔗;木薯;生物能源;发展中图分类号:S56611　S533　TK6　　文献标识码:A　　文章编号:1003-4374(2008)01-0033-03

Adiscussionofsugarcaneandcassavautilizationforbio2energyinGuangxi

WEIChang2lian1　QIUSi2jie2

(1.Guangxiacademyofagriculturesciences,Nanning,530007,China;

GuangxiScienceandTechnologyDepartment,530003,China)

Abstracts:Thepaperhasanalyzedadvantageandexistingproblemsofsugarcaneandcassavautilizationforbio2energyinGuangxi,andputforwardseveralcountermeasures:1.tostriveforsupportfromna2tionalpoliciesandmorefinancialinvestment;2.theR&Dofkeytechnologiesandrelevantproducts;3.theresearchofenvironmentprotectionandenergy2savingtechnologiestopromotesustainabledevel2opmentofbio2energy;4.tofosterandperfectextensionservicesystemtospeeduptheextensionoffinevarietiesandadvancedtechnologies;5.toenlargethescientificexchangesandco2operationsandbymeansofplatformofChina2ASEAN,tointroducemorefinevarietiesandadvancedtechnologies,espe2ciallyemphasisontheabsorptionandrenovationsoftheintroducedtechnologies.Keywords:sugarcane　cassava　bio2energy　development

　　生物能源是指通过绿色植物、藻类和光合细菌的光合作用,捕获太阳能,经代谢转换,贮存于生物质中的能量[1]。随着我国经济社会的快速发展,能源需求的巨大缺口已成为我国经济社会可持续发展的“瓶颈”。2004年,我国的能源消费已占世界总量的13.6%,石油的消费量和进口量均居世界第二位;2005年全国石油消费量3.2亿t,其中国内生产原油1.8亿t,进口原油1.4亿t。我国原油进口依存度将逐年提高,将从2005年的43.8%上升到2010年的50%、2020年的60%,势必影响国家的能源安全[2]。发展生物质源是解决能源安全问题的主要出路之一。以木薯、甘蔗为原料的生物质能源是可再生能源的重要组成部分,可以优化我国能源结构,减少对进口化石燃料的依赖,保障国家能源安全和。

1　广西利用甘蔗、木薯发展生物能源的优势

1.1　发展甘蔗、木薯生物能源产业,广西具有得天独厚的资源优势

甘蔗,主要用于生产食用糖,其二次产物甘蔗渣可造纸,糖蜜用来生产酒精。木薯,主要用于生产淀粉、酒精和山梨醇。广西地处热带、亚热带地区,面积为11.4万km2,占全国热带、亚热带面积的38%,全区年降雨量平均1700mm,光照充足,水、热、土条件匹配,适合种植木薯、甘蔗等能源作物,资源丰富,发展生物能源产业的潜力巨大。目前广西甘蔗种植面积已超过66.7万hm2,生产原料蔗4000多万t,占全国

收稿日期:2007-11-06　　修回日期:2007-11-15基金项目:广西软科学基金项目(桂科软0799001-3)。

第一作者简介:韦昌联,男,1972年3月生,广西横县人,广西农业科学院科技处副,助理研究员,主要从事农业科技管理工作。

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34广　西　农　学　报2008年　

甘蔗种植面积的60%以上,种植面积和产量均居全国首位(云南占17%,广东占10%,福建仅占0.5%)。

2005年广西木薯种植面积40万hm2,鲜木薯总产量800万t,种植面积和总产量均占全国总量的70%强。广西具备种植甘蔗、木蓍良好的自然条件,甘蔗、木薯产业在全国的地位优势明显,且仍有相当大的潜力可挖,因而在广西发展甘蔗、木薯生物能源产业,具有得天独厚资源和产业优势,应大力加快发展[3]。1.2　发展非粮作物为原料的生物产业,有利于我国粮食安全和食糖安全

据介绍,自2000年推广乙醇汽油以来,在十五期间,国家先后投资黑龙江华润酒精公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇有限责任公司、安徽丰源燃料酒精有限公司等四家燃料乙醇生产厂家,年总产量达102万t。这些乙醇生产主要是以玉米、小麦为原料,每年要消耗几百万吨的粮食,最初的目的是解决陈化粮的问题,随着乙醇汽油推广试点范围的不断扩大,20世纪末囤积的陈化粮已消耗完毕,现在燃料乙醇的生产很大一部分是新粮。这样,无疑会对国家的粮食生产带来比较大的压力。甘蔗、木薯均为非粮作物,甘蔗制糖后的二次产物—糖蜜是生产酒精的良好原料。因此,发展以甘蔗、木薯等作物为原料的生物产业,既保证我国粮食安全和食糖安全,又为我国发展替代能源提供保障。1.3　发展甘蔗、木薯为原料的生物能源产业,具有显著的成本优势当前国家批准的燃料乙醇示范省,生产燃料乙醇的原料主要是玉米等粮食作物,具有很大局限性。据专家提供的数据,生产1t燃料乙醇平均生产成本700元左右(不含原料成本),所需的原料陈化粮(玉米)3t,按1000元/t计,原料成本为3000元/t,即玉米生产燃料乙醇的不含税成本为3700元/t,而玉米行情有

继续走高的趋势,这进一步制约了以玉米等粮食为原料生产燃料乙醇的发展。广西甘蔗平均含糖率为13～1315%,提糖率平均1216%,保持甘蔗生产食糖的强大优势是稳定生物质发展的正确路线。年产糖蜜(桔水)大约150万t左右,可生产30万t乙醇,每吨不含税成本约为3300元。目前木薯(干片)1100元/t,生产1t木薯燃料乙醇不含成本约为3400元;鲜木薯则成本更低,鲜木薯380元/t,生产1t木薯燃料乙醇不含税成本只需3200元。可见木薯作为乙醇原料具有强大成本优势[3]。1.4　科研和技术开发发展良好,广西发展生物能源已具备良好的基础

广西已建立了一个生物质行业体系,以木薯、甘蔗种植栽培和淀粉、乙醇的生产及深加工产品的研究、技术开发和生产加工为工作重点。各生产企业和从事甘蔗、木薯综合开发技术工作的研究所、设计院、大专院校及淀粉协会通过多年的努力,在新品种的选育、新工艺研究、设备研制、新产品开发等方面取得了一系列成果,为生物能源的开发提供了重要的技术支撑。2005年,广西以木薯、甘蔗为原料生产酒精的企业或车间有110多家,酒精生产能力60万t,其中年产万吨以上酒精的企业11家,酒精总产量超过30万t[2]。目前,以木薯为原料广西中粮20万t/年燃料乙醇项目已通过审批,并于2007年底进行投产。

2　存在问题

广西虽然具有生物质能源发展的独特优势和良好基础,但面对生物质能源发展的巨大需求,仍面临着许多困难与问题。2.1　缺乏发展生物能源的专用品种

我国的木薯植区以华南205、华南201为当家品种,由于未得到全面更新,退化严重,产量低、品质差,较高的单产也只有1915～24t/hm2。糖料甘蔗品种除一些较高产的可作为糖能兼用的外,大多数的糖用品种的蔗茎产量都不高,甘蔗单位面积产量只有6715t/hm2,相比巴西圣保罗州平均79.5～85.5t/hm2差距较大。另外,作为发展生物能源的专用甘蔗、木薯品种的育种研究还处在起步阶段,作为生物能源的甘蔗、木薯品种匮乏,2.2　高产高淀粉的木薯新品种推广利用率低

目前广西木薯新品种的利用率只有25～30%,特别是落后地区,仍以种植传统的当家品种为主。2.3　缺乏相应的耕作和采收机械

目前,广西木薯、甘蔗在种植和采收环节仍以人力劳动为主,缺乏相应的耕作和采收机械,均需要投入大量的劳动力,而且木薯、甘蔗耕作和采收机械方面的研究仍是一个比较薄弱的环节,甘蔗机械采收方面的研究所等,仅有广西农业机械研究所等为数不多的几家研究单位进行过研究,木薯种植的耕作和采收机

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　第1期韦昌联等:　广西利用甘蔗木薯发展生物能源初探35

的研究,恐怕还是空白。这严重制约了甘蔗,特别是木薯种植业的发展。2.4　木薯种植业推广体系不健全

木薯种植业推广体系几近空白,基本上是自发进行,自发发展,缺乏优良品种、耕作制度、适用技术和先进技术方面的保障。以木薯作为生产原料的一些企业,虽然建设了一些生产基地,但是规模很小。2.5　木薯、甘蔗深加工工艺还比较落后,资源深度开发和循环利用研究的投入亟待加强

适于同步糖化发酵的酸性淀粉酶和酸性纤维素酶缺乏,酒精脱水的耗能较大,废糟液循环利用比例不高,生物酒精附产CO2的资源利用低。

3　发展对策

广西利用木薯、甘蔗发展生物能源具有良好的资源优势和成本优势,发展生物能源的前景广阔,如何保证生产原料的供给,降低成本、减少环境污染是发展过程中的重要问题。为此,笔者提出如下发展对策:3.1　争取国家在和财政方面的支持,加大地方财政投入的力度,长期把发展甘蔗、木薯为原料的生物能源产业作为广西的优势产业来抓,为保证国家的粮食安全、能源安全和食糖安全提供保障。3.2　进一步开展以提高甘蔗、木薯的产量品质新品种的育种技术研究,建立“科研+基地+企业+农户”

良种繁殖、推广模及示范基地、优良新品种种植和综合配套节本技术示范,通过采用现代先进的育种技术、生物基因工程技术,加快适宜、专用优良品种的选育,采用节水灌溉、配方施肥等种植管理新技术提高木薯和甘蔗的单位产量,降低生产成本。3.3　研发一批与以木薯、甘蔗为原料的生物质能源特色产业发展紧密相关的关键共性重大技术及产品,转化一批研发成果,推出若干款适应生物技能的动力机具,形成生物质产业集群3.4　开展酒精废液利用、乙醇洁净生产的技术研究,解决环境污染问题,促进生物能源的可持续健康发展。3.5　培育和完善木薯、甘蔗种植业推广体系,加快优良品种、先进耕作技术的推广。3.6　加快“北部湾生物质能源作物品种选育及产业化基地”建设,扩大科技交流与合作,充分利用中国-东盟平台,挖掘和利用国际、国内两个市场、两种资源,针对发展需求积极引进优良品种和先进技术,开展消化吸收和再创新。参考文献:

[1]黄志民,黄日波,等.广西生物质产业发展研究报告[Z].广西科学院,2005,7:32

[2]　黄颖聪,邱洒杰,等.北部湾生物质能源作物品种选育及产业化基地建设实施方案[Z].广西壮族自治区科学技术厅,

2007:1～2

[3]　黄日波,黄荣胜,黄志民,等.广西壮族自治区物质发展“十一五规划[Z].广西壮族自治区发展与改革委员会,2006,3:8～9

美国推出“超级大米”

据《福布斯》杂志报道,为使大米的营养成分更加丰富,美国适宜卫生技术组织推出一种名叫“超级大米”的食品,其外形类似米粒,由大米粉末、矿物质和维生素制成。

据报道,比尔和梅琳达・盖茨基金会向位于西雅图的适宜卫生技术组织提供了上千万美元的资金。适宜卫生技术组织打算利用这些资金,允许发展中国家的大米加工商使用这种技术———在给普通大米装袋时,掺入“超级大米”,两者的比例约为100∶1。混合物看起来与普通大米一样,烹制方法也相同。“超级大米”中营养物的剂量可根据当地实际需要调整。

制造“超级大米”的灵感来自华盛顿州贝灵汉的博恩—登特国际公司。该公司开发出可以把碾碎的米粒加工成软面团状的技术,并在软化过程中掺入维生素,即使这种大米变硬并用水洗后,仍然营养丰富。该公司已把这个专利捐献给适宜卫生技术组织。(柳絮)

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