閔恩澤：生物質運輸燃料有望工業化

　　閔恩澤是我國著名的石油煉制催化劑專家。50多年前，年輕的閔恩澤埋頭于石油催化裂化研究中。最終，石油——那棕黑色可燃粘稠液體在他的“催化劑”下，變成了汽油、柴油等運輸燃料。

　　隨著石油價格的上漲，我國作為石油大量進口國面臨著較大的壓力。同時，減少二氧化碳排放、使用清潔燃料以減少汽車尾氣對空氣的污染等都是我國需要迫切應對的問題。

　　近日，在第二屆生物質能源技術國際會議上，記者專門采訪了閔恩澤院士，詢問他如何迎接這些挑戰。

　　生物柴油：原料供應是關鍵

　　《科學時報》：我了解您近年在指導研發生物柴油，發展生物柴油的關鍵是什么？

　　閔恩澤：發展生物柴油的關鍵是是廉價、穩定原料的供應。世界各國均根據國情來選擇原料。歐盟采用雙低菜籽油，美國采用精制大豆油。我國人口眾多，食用油用量大，國家政策不允許使用菜籽油、花生油、大豆油等來做原料。當前生物柴油廠普遍采用的是餐飲業廢油和榨油廠酸化油；同時大力發展木本油料植物，如麻瘋樹、黃連木等。由于木本植物的培育、成長尚需要相當的時間，目前還不能大量供應木本植物油。所以發展生物柴油，原料供應是關鍵，我們要千方百計，擴大生物柴油原料來源。

　　《科學時報》：我國生物柴油生產技術水平如何？

　　閔恩澤：世界各國均結合其原料的國情，開發生物柴油技術。歐盟、美國采用精制原料油，采用堿催化酯交換工藝。我國由于采用餐飲業廢油等原料，其中含有大量的脂肪酸，中國石化開發了亞臨界生物柴油生產的綠色工藝。中國海洋石油公司對國內外生物柴油生產技術進行調研后，選用了這一工藝。2010年在海南建成6萬噸/年裝置投產。目前我們根據在海南運轉的經驗，進一步簡化流程以降低投資和能耗，爭取先進更先進。

　　微藻生物柴油有三個難題

　　《科學時報》：為什么很多國家都看好微藻生物柴油，目前研發中存在哪些技術難題？

　　閔恩澤：微藻是光合效率最高的原始植物，與農作物相比，單位面積的產率高，而且生長快。微藻可以利用灘涂、鹽堿地等進行大規模培養。從微藻生產生物柴油，不用石油資源；利用發電廠煙氣中的二氧化碳，減少溫室氣體排放；微藻生物柴油也是清潔燃料，可以減少汽車尾氣對空氣的污染，被稱為是“一石三鳥”的技術。世界各國均在大力開發，特別是美國，在2008年金融危機后更大力發展微藻生物柴油。美國政府從投資、信貸、稅收等方面制定政策來支持。

　　發展微藻生物柴油要攻克的技術難題是：它的生產路線很長，成本貴，價格不能與石油柴油競爭。生產微藻生物柴油，首先要篩選出富油微藻，然后在光生物反應器中成長；培育出來的微藻液，要收集、濃縮、壓榨、脫水、干燥后才能得到微藻，這個過程要消耗大量能量；最后微藻還要榨油，再加工才能得到生物柴油。

　　所以，可以看出其中有很多技術難題要攻克，才能降低生產成本，降低能耗。2008年美國能源部制訂了“微藻生物燃料技術路線圖”，長達250多頁，提出了實現商業規模微藻生物柴油的戰略，也講了要攻關的難題，這也說明微藻生物柴油要實現工業化還有漫長的道路要走。

　　《科學時報》：除技術難題外，發展微藻生物柴油是否還有其它障礙？

　　閔恩澤：當然還有。預期我國2020年柴油需求量要達2.3-2.4億噸，所以我國微藻生物柴油產量至少要幾十萬噸，最好上百萬噸，這樣在減少石油進口、減少溫室效應、減少環境污染方面才能起到一些作用。

　　但在實現大型生產，把小試和中試成果放大時，還有困難。根本原因是培育微藻的光生物反應器系統是一個嶄新的體系，微藻具有可壓縮性，微藻濃度很低，缺乏這種體系放大的科學知識。

　　美國能源部可再生資源實驗室即發現，在大規模養殖時均達不到實驗室水平。2009年美國埃克森-美孚公司宣布投資6億美元開發微藻生物柴油，要求科研不能只從試管到燒杯，要達到百萬加侖以上的生產規模，預計5~10年后才開始工業生產。從這些也可以看出技術放大時的難度。

　　生產微藻生物柴油同時需要二氧化碳、陽光、土地三個資源，要同時具備這三個條件的地區有局限。要生產幾十萬噸/年的微藻生物柴油，更要有大量的土地。所以我們需要在沿海的灘涂、沙漠等地區規劃好微藻生物柴油廠的建設。

　　生物質汽油：要用更便宜的原料

　　《科學時報》：剛才我們談了生物柴油和微藻生物柴油，但是我國轎車普遍使用汽油，生物質汽油在我國的發展現狀如何？

　　閔恩澤：我近年主要研究生物柴油，對于生物質汽油了解不多，現在就我所知談談。

　　含10%乙醇的乙醇汽油已在我國多個省市推廣使用，其中所用的燃料乙醇，初期由陳化糧生產，現在已使用其他原料生產。廣西年產20萬噸燃料乙醇的工廠，采用木薯為原料來生產，聽說規模已擴大，可能在海南正建另一個廠。現在世界發展的趨勢，要用更便宜的原料，正大力開發以秸稈為原料來生產燃料乙醇。美國能源部大量投資來開發秸稈乙醇，2030年要代替美國30%的汽油，并且生產成本還要大幅度降低，才能經濟地供用戶使用。同時還要擴大原料的來源，不能只用農作物的秸稈，還要能利用其他原料，如鋸木廠的碎塊、木屑，城市的纖維素廢棄物等。

　　我國有兩套以秸稈為原料的燃料乙醇工業示范裝置，一套規模只有每年500噸，另一套稍大一些，為3000噸。其中一套所用的酶制劑還是丹麥公司生產的，它在北京設有研發中心。所以我國要從秸稈大量生產燃料乙醇，要達到每年能供應幾十萬噸到幾百萬噸，道路漫長險阻。

　　最近我看到一篇國外的報道，2010年3月殼牌合作開發成功新一代生物質汽油，已在工業示范裝置上運轉成功。生物質汽油比乙醇能量高，使用更經濟，且不需更新銷售系統與加油站和調整發動機。目前殼牌正與國內有關單位醞釀在中國建世界第一套工業裝置。這種新一代生物質汽油是以甜菜為原料來生產的，我國有大量的甜高粱，應該是更便宜的原料，木薯等作物也應該能用。

　　《科學時報》：最后請您講一講我國生物質運輸燃料發展的前景。

　　閔恩澤：我國生物質運輸燃料已研發多年，已有一定基礎，只要一步、一步腳踏實地地前進，就能取得工業化的進展。在“十二五”期間，我期望有下列進展：

　　（1）利用植物油脂生產生物柴油達到100萬噸以上；

　　（2）微藻生物柴油建成工業示范裝置；

　　（3）新一代生物質汽油建成工業示范裝置。

　　任重而道遠，我相信我們大家一起努力，一定能達到這一目標。