——訪中國工程院院士、南京工業大學校長歐陽平凱
如果說,10年前我國只是在棉花一種作物上同一家外國企業打了一場遭遇戰,那么今天我們將在整個轉基因作物育種領域同時與數家跨國公司展開較量。這是一個無法回避的、嚴峻的挑戰!
當前,全球正面臨嚴峻的資源、能源和環境危機。2008年我國的CO2排放量達到了62億噸,居世界第一。隨著國際金融危機的爆發和蔓延,部分發達國家已開始提出征收碳關稅,這些都對我國的經濟發展提出了嚴峻的挑戰。發展工業生物技術,大力推動技術創新已成為引領低碳經濟,創建可持續發展的綠色節能新型工業體系的必然選擇。春節前,中國工程院院士、南京工業大學校長歐陽平凱接受了本報記者的專訪。
生物柴油是最具發展前景的液體生物燃料之一,我國應怎樣發展生物柴油產業?
歐陽平凱:生物柴油因具有優良的環保性能和可再生性,且運輸、存儲和使用更加安全,是目前國外重點發展的液體生物燃料產品之一。我國人口數量龐大,資源受到限制,無法像歐盟、美國、南美等國家一樣大規模發展以菜籽油、大豆油、棕櫚油等為原料的生物柴油產業。因此,我國在生物柴油的發展方向上,應另謀蹊徑,重點利用蓖麻油、桐子油等非食用油和廢油。
目前,世界各國對利用微藻來解決環境和能源方面所面臨的問題越來越關注。微藻是一類系統發生各異、個體較小、通常為單細胞或群體的能進行光合作用的水生植物,微藻每年固定的CO2大約占全球凈光合產量的40%。許多含油微藻與高等陸生油料作物相比,單位面積內它們能夠產生出幾十到幾千倍量的油脂。正是由于微藻具有能高效固定CO2,產油高,生產占地面積小,并能在鹽水或海水以及農業、動物和人類的生活廢水中繁殖生長等特點,有望成為潛力極其巨大的生物能源發展的新方向。
另外值得一提的是生物丁醇。生物丁醇具有燃燒值高,腐蝕性小,且與汽油混合比高,它不僅可以利用糧食原料來生產,而且還可以利用木質纖維素原料來生產,根據我國的國情我們應當重視發展生物丁醇。
各國都將發展生物燃氣作為生物產業的發展方向之一,推進我國生物燃氣產業發展有怎樣的意義?
歐陽平凱:生物燃氣作為一種可再生能源,其主要成分為甲烷,最突出特點就是清潔,能有效地利用有機垃圾、人畜糞便、廢棄農作物秸稈等低劣生物質原料。由于生物燃氣符合可持續發展的要求,以及其具備的綠色、清潔、環保等特性,歐盟、日本、美國等發達國家越來越青睞于生物燃氣的使用,并已在氣體儲存、運輸和輸送方面奠定了良好的工作基礎。2006年,歐盟地區生物燃氣的產量約為530萬噸石油當量,同比增長13.6%,并已開始作為汽車燃料進行規模應用。
據統計,我國養豬數量占世界的51%,養殖家禽數量則占世界的20%以上。據估計,1頭豬的糞便排放量相當于7個人,而1只雞的生化需氧(BOD)排放量則相當于0.7個人。如此龐大的養殖業,再加上龐大的人口數量,每年的糞便排泄總量極其巨大,并造成了嚴重的水體污染和富營養化等問題。據估算,目前我國僅禽畜糞便資源總量就有約8.5億噸,若將其轉化為生物燃氣可折合超過7840萬噸標煤。
因此,如果能將我國巨量的低劣生物質全部轉化為生物燃氣,同時產生的沼渣、沼液可用作優質農家肥,實現生態農業的良性化發展,在產生可觀的綠色能源的同時,還可產生顯著的環境效益、生態效益,可謂一舉多得。
請您談談我國生物基材料產業的現狀?如何加快我國生物基材料產業的發展?
歐陽平凱:生物基材料是指利用生物質為原料,通過生物、化學或物理等手段結合制造的新型高分子材料。由于生物基材料的原料是植物固定CO2產生的生物質,發展生物基材料能很大程度地降低高分子材料生產對石油等化石類資源的依賴,減少CO2的排放。
從理論上講,以生物質為原料,通過生物或化學轉化加工各種平臺化合物,進而合成生物基材料可完全替代三大合成高分子材料。據中國石油和化學工業協會統計,2008年我國三大合成高分子材料產量約為5600萬噸,若采用生物基材料替代,能夠減少石油資源消耗約2億噸,減少CO2排放約1.76億噸。目前,生物基材料發展最快的領域是生物基塑料,有預測顯示,到2020年全球僅生物基塑料的市場規模將可達到100億美元。
我國生物基材料產業處于發展初級階段,尚存在諸多問題,如技術創新和技術積累不夠,企業介入的積極性不高等。應加大我國生物材料產業的原創技術開發,開展知識產權競爭,鼓勵大型國有企業介入,同時進行資金和政策扶持,以快速推動我國生物基材料產業的發展,搶占生物基材料產業的制高點。
您一直在強調我國化學工業的技術革新迫在眉睫,那么如何實現化學工業的綠色制造?
歐陽平凱:化學工業是高能耗、高污染行業。我國化學工業年消費能源3.75億噸標準煤,占全國能源消費總量的15.2%。它每年排放的工業廢水達60億噸,占全國工業廢水排放總量的20%。因此,化學工業的綠色制造對我國已刻不容緩。
微生物可看做一個微型化工廠,能夠高效進行各種化學過程。微生物的生命代謝活動大多發生在比較溫和的環境下,因而非常適合進行綠色化學轉化過程。以微生物為催化劑的生物制造過程已在部分化學工業過程、特別是精細化工過程的技術革新中發揮了極其重要的作用。目前已有5%的化工產品涉及生物制造,據OECD估計這一比例到2030年將可能達到35%。
隨著我國環境污染日益加劇,將迫使我國化學工業不得不面臨技術革新。有鑒于此,我國應借助生物制造技術大力開展化學工業革新,一方面提升我國化學工業的制造水平,提升企業的技術和市場競爭力。另一方面,通過開發基于生物制造技術的綠色化工過程,極大地實現化學工業的節能減排。
責任編輯: 中國能源網