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      能?源?林?的?網?狀?產?業?鏈?生?產?模?式?建?議

      媒體:網絡  作者:山東大學 2014/8/4 17:19:38

          多年來,我國北方把發展文冠果、黃連木,南方把發展小桐子(麻瘋樹)、光皮樹等油料能源樹種資源作為發展生物能源產業的基礎來抓,實施集約經營栽培措施,提高了能源林產量和經濟效益。近兩年,國家有關部門又將發展油料能源林列為“林油一體”化工程項目給予大力支持,進一步加快了我國油料能源林基地建設步伐,為生物柴油產業發展奠定了資源基礎。
          中國儲備著大量的可利用森林資源。筆者從文獻中獲取了國家能源林木的資源量和利用量,第六次國家森林資源普查表明中國現存1.75×108 hm2的森林和1.25 ×1010 m3植被空間,以及2.8 ×108–3.0 ×108噸生物質資源可以供給生產。
          然而在生物質能的利用過程中卻存在著許多的制約因素。比如生物質能源林生產周期較長、投資大見效周期也較長,加上現有能源林資源相對偏遠或分散,高效高產能源林基地建設規模有限,容易出現為了發展生物質能源林去大量砍伐現有林木的現象。如何高效地建立能源林基地,提高產業運營效率,發展網狀產業的能源林項目,筆者在中科院合肥物質科學研究院進行了相關的調查研究,認為能源林的開發利用(如表二)要從獲取與提煉兩個原點發散: 對于能源林的獲取,首先是跟企業聯合,優選一些高產值的植物,通過誘變、轉基因技術產生好的品種進行調節雌雄比并大量培養,再通過肥料控釋技術進行滅源污染處理,從而在源頭提高能源林的培育效果。           
          在能源林植株的利用方面要從三個角度出發:分別是油果,葉片和枝椏,木材。油果可以用來提煉高檔食用油,以及航油和柴油,或者作為生物基產品,比如白酒增塑劑等。葉片和枝椏可以用來提煉精油,多酚和黃酮等物質,可以用在食物防腐和食物保鮮里面,環保并且無污染,最后是對剩余葉片和木材的提煉,生產化工產品,比如生物質氣、生物質油、生物碳粉等,這些東西可以用在重工業上,如瀝青攪拌劑、鍋爐的加熱材料等。對應于不同的提煉成果,對應不同的提煉設備,并在獲取源頭結合造林技術與豐產技術,形成網絡裝的產業鏈模式,以提高能源林的利用效率。
      能源林的網狀產業鏈模式需要通過3個關鍵點進行調節:
          1.基因工程、分子育種和克隆技術。技術在能源林木培育上具有極其重要的作用。能源林木的生長周期需要很長的時間,比如黃連木,開花需要8-10年,決定它開花的系列基因就非常重要。獲取決定它開花的主控基因(有四個相當于等位基因),其中在3個位點上有多態性,通過基因工程技術將基因導回并讓其過量表達,就可以起到提前開花、結果的效果,從而實現豐產。所以基因工程在能源林建設兩個原點間起到了銜接的關鍵作用。
          2.污染處理是工業生態中的核心目標。農業的滅源污染非常嚴重,大量農藥造成的藍藻爆發、赤潮等現象會造成很大的危害,在這里需要通過分子育種技術來改良植株。把天然納米材料改性之后添加到化肥里面,控制它的流失,讓大部分藥滯留在根系這里,不讓它流失,這是一種控制流失的技術,再如這一種天然納米材料,經過控制之后,形成一張網狀結構,起到控制、攔截的作用。但有一個問題,就是藥長期留在這里會產生副作用,所以這里又添加了一種降解技術,讓它在一定時間內講解。通過這一個過程可以充分地減少工程污染,本身生物質能源在污染方面的影響相對于化石燃料要少許多,通過這個過程能夠更大程度上的減少污染。
          3.除此之外,提高能源林的煉油效率,亦是國家需要大力推行的方向。兩種模式下的生物質能產出效益相對于煤的產出效益比較結果。其中家用煤量為每個鍋爐每年1.5-2.5噸,從表中可以看出新型的生物質能鍋爐可以產出兩倍的煤燃燒效率,不過同樣需要兩倍的能源供給量,因為生物質燃料的產熱量相對低一些。而相對于傳統的生物質電廠,新型鍋爐在經濟與環境方面均能獲得極大的效益,并且提供了更多的就業機會,如何將新型生物質鍋爐推向市場,是政府需要解決的一個問題。政府已經建立了相關的長期政策,國家將投資192億元(火電廠投資的4倍)到生物質發電項目上,以求到2020年通過生物質能產出30GW(1GWh =0.33 Mtce)的發電量。
      結論
          能源林的網狀產業鏈基于獲取和產出兩個發散原點,以先進的生物工程技術和高效的鍋爐設備作為銜接點,通過分子技術在滅源污染和后期污染中起到充分降解治理的效果,綜合多學科的交叉融合,能夠獲得更高的市場效益,帶動起產業在市場中的積極性,調節市場運營結構,使生物質能源在國家能源日益短缺的現狀下起到極大的促進作用。然而中國相對于世界在這方面的技術仍存在很大的局限性,比如生物工程技術需要學科中心的提供,高效鍋爐的生產需要投入更多的成本。筆者所能給予的建議是,在全國范圍內建立能源林基地的試點,推動企業對基地的投資管理,同時讓學科中心(如中科院合肥物質科學研究院)與企業聯合建立起長期的合作關系,并在各企業建立學科中心的試驗點,以提供更為便捷的技術幫助。   

       

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