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我国林业在生物质产业中的地位

信息来源:eoozoo.com  时间:2006-04-18  浏览次数:373

  在2005年中国生物质论坛上,中国工程院院士曹湘洪提出,我国应该实施"政府推动,企业参与,选准目标,企学研结合,着力提高经济性,适时实现工业化"的生物质产业发展策略。同时,活跃在生物质工程技术前沿领域的专家们也指出,我国发展生物质产业的时机已经成熟,要不失时机地利用我国在资源、技术、人才等方面的优势,发展这一朝阳产业。
  林业具备得天独厚的优势
  全世界的森林覆盖率为27%,地球陆地上通过光合作用产生的生物质约有2000亿吨,2/3存在于森林之中,森林植物的生物质是化学产品和能量的重要源泉之一,是绿色植物通过光合作用形成的有机物质的积累,也是太阳能在植物中贮存的一种形式,树木是能将太阳能转化成物质的强大媒体,形成的木材物质大部分结构紧密,分子排列整齐,在其利用方面比其它光合作用产品具有更大的价值。
  森林植物既是原料资源,也是主要的再生能源,与其它形式的能源如原子能、风能等相比较,能够提供有机化合物所需的碳源,因此既能作为能源,也能生产化学品。
  随着林业工业技术水平的提高,木材利用率在不断攀升,因此对于生物质定义中所指的"林业废弃物"应该给予更广义的理解。对于制材加工产生的木屑、刨花板、中纤板加工产生的砂光粉、林地枝桠削片加工产生的木片,均可被视为"林业废弃物"或"林产加工剩余物",对于它们的加工过程应该是多元化的。例如:在人造板工业发达的芬兰,木片可用来加工板材。芬兰糖业公司所属的企业,也利用木片为原料进行生物化学加工。在我国,企业可购买木片制浆造纸,是否也可以探索一下木片的能源利用呢?
  林业最早开发生物质产业
  1958年,林业部门从前苏联引进植物纤维水解技术及设备,投资4000万元人民币,建立了有代表性的林产化工企业,以木屑为原料,采用稀酸加压渗滤水解工艺,生产乙醇以及其它副产品,如饲料酵母、糠醛、木素活性炭、石膏板等。从1966年~1984年共生产乙醇2万多吨,为国家节省5万多吨粮食。
  1984年该企业的乙醇最高年产量达3245吨,达到了绝干木材产糖率41%、100公斤可发酵糖产乙醇52.8升的指标;1980年计算的乙醇生产成本为1047元/吨。当时国家对非粮食原料生产的酒精在经济上并没有任何优惠政策。但在该时期生产实践中,广大职工消化吸收并改进了引进的设备和工艺技术,基本上攻克了阻碍生产的腐蚀和堵塞两大难关,维持了生产的正常进行。虽然后来工厂停产了,但这毕竟是新中国成立后一次真正的工业生产中的生物质产业开发。
  "农林废弃物"生物质开发的技术亮点
  目前国内已建的燃料乙醇企业均以粮食为原料。利用粮食中的淀粉生产乙醇,从技术角度评价,其生产工艺已有长期历史,是一个成熟的工艺。但其前提条件是,能否提供足够数量的淀粉原料?
  从纤维植物中提取乙醇并实现工业化,国内外科技界已为此作了长期的努力。美国政府投资的第一座木材水解厂是1944年设计和施工的,当时一项重要的战略物质--合成橡胶需要利用丁二稀作原料,然而丁二稀就是用乙醇制取的。该厂坐落在俄勒冈州的SPRINGFIECD,生产了8000加仑乙醇,证实了工艺技术是可行的。前苏联的农林废弃物开发技术比较先进,列宁格勒水解厂、克拉诺达斯基水解厂、弗尔干水解厂的生产实践对于中国水解工业的发展产生了巨大影响。
  纤维植物的构成,主要有纤维素、半纤维素和木素3种成分,其相互之间的结合,构成了植物细胞壁物质,伴生在一起,给纤维植物的综合利用带来了一定的困难。在开发"农林废弃物"生产燃料乙醇的工艺技术时,一方面要求纤维素的产糖率高,损失破坏小;另一方面又希望能够得到产率和纯度都高的高附加值的半纤维素分解产物。此外,还要尽量保留木素的原生态,为木素的高附加值产品加工奠定基础。因此,只有综合利用纤维植物的所有成分,这种工艺技术才有可能在经济上站得住脚。这是"农林废弃物"生物质加工技术的难点,也是亮点。
  根据中国农业大学生物质工程中心副主任李十中介绍,在木质纤维素分解、可发酵糖生物利用、代谢产物分离与纯化3个植物生物质利用关键技术难题方面,我国有独特的技术优势。通过多年来的不懈努力,我国已积累了不少经验,在目前需要制定"林业废弃物"加工工艺路线时,已具备条件进行副产品的多方案选择。

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