更重要的是,目前全世界糧食供應并不富裕,用糧食造乙醇難免有與民爭糧的嫌疑。這一條正是許多環保組織批評糧食乙醇的主要罪狀,中國的糧食乙醇產業也正是在這里被卡住了。
中國的糧食乙醇起步稍晚。大約在2004年前后,中國糧食大豐收,出現了農民賣糧難的情況。為了維持糧價,保障農民利益,政府批準上馬了一批玉米乙醇加工廠。誰知2006年糧食減產,全世界的糧價也都開始瘋長,不少人便把矛頭對準了糧食乙醇工業。中國政府順應民意,迅速出臺了新政策,對燃料乙醇實行配額制管理,只允許黑龍江華潤、吉林燃料乙醇、安徽豐原、河南天冠這4家企業生產糧食乙醇,并把接受國家補貼的糧食乙醇總量限制在144萬噸的水平,這就等于為中國的糧食乙醇產量設定了上限。
“中國目前每年生產燃料乙醇172萬噸,其中以玉米為原料的大約是110萬噸,其余的用小麥和木薯(屬于‘非糧’)。生產110萬噸乙醇大約需要340萬噸玉米,相比之下,中國的玉米年產量約為1.6億噸,這點量對玉米價格影響很小。”中糧集團(以下簡稱“中糧”)生化能源事業部總經理岳國君對本刊記者說,“更重要的是,生產玉米乙醇用的都是陳化糧,有的連做飼料都不合適,拿來生產乙醇恰好是一種很好的廢物利用方式。”
在岳國君看來,中國糧食儲存能力有限,糧食乙醇正好可以用來消化部分陳糧,有利于解決豐收年農民賣糧難的問題,比國家托市收購更能有效地保護農民利益。
“美國政府就是這么做的。”山東大學生命科學院院長、生物酶專家曲音波教授對本刊記者說,“美國的糧食產能過剩,即使生產了這么多乙醇還是能保證正常的糧食出口。以前美國農民只能靠大量休耕來維持糧價,糧食乙醇工業的興起解決了美國農民的就業問題,符合美國的國家利益,所以美國政府在稅收上給予糧食乙醇很多優惠政策,極大地促進了這個行業的發展。”
據岳國君介紹,目前中國糧食乙醇的成本與工廠所在的位置有關系,比如東北是玉米的主產區,玉米價格相對較低,玉米乙醇的成本大約為每噸6000元左右,而中國目前的汽油價格是每噸5000元左右,比糧食乙醇低。但是玉米乙醇在生產過程中會產生一些具有高附加值的副產品,這樣算下來,糧食乙醇的成本已經基本上可以和汽油價格持平了。
“中國對燃料乙醇的補貼方式不利于促進企業競爭。”岳國君補充說,“美國政府對玉米乙醇企業采用招標制,并在國內實行燃料乙醇交易配額系統,把燃料乙醇的配額商品化,這兩招鼓勵了企業之間的競爭,提高了企業降低生產成本的積極性。”
據估算,中國汽車行業每年消耗的汽油總量大約為6000萬噸,如果采用類似E10的標準,未來幾年內大約需要500萬~1000萬噸燃料乙醇。目前中國只有5個省和27個城市供應加了乙醇的汽油,采用的是E10標準,燃料乙醇的年消耗量只有100多萬噸,看似發展空間很大。但岳國君和曲音波都承認,中國的糧食乙醇產業面臨諸多難以克服的障礙,實際上已無多少潛力可挖。燃料乙醇行業必須走非糧的道路,開發第二代生物質能。
第二代生物質能
自然界中年生成量最高的有機碳分子是什么?答案不是淀粉,而是纖維素。雖然兩者都是葡萄糖分子鏈接而成的長鏈,但纖維素的糖鏈更長,糖與糖之間的化學鍵更牢固,因此也就更適合被用來作為植物的結構分子。
“纖維素很像鋼筋,負責支撐植物的身體。鋼筋外面通常會包著一層起保護作用的水泥,這個角色在植物里是由半纖維素和木質素來承擔的。”曲音波教授解釋說,“問題在于,纖維素的這種功能決定了它一定很難被降解,這是多年進化出來的必然結果。”
所謂第二代生物質能,主要指纖維素的分解和利用。纖維素和半纖維素占全世界植物總量的一半以上,草、碎木片和農業廢棄物(比如棉花和玉米的秸稈)都是又好又廉價的纖維素來源。中國農村歷來有燒秸稈還田的傳統,每年秋收時節都會造成嚴重的空氣污染,但直到現在全世界都還沒有一家以秸稈為原料的商業化纖維素乙醇工廠,原因就在于這件事存在很多障礙。
首先,分解纖維素的技術一直是該行業的短板。物理化學法和生物酶法都說自己的效率最高,成本最低。美國政府的做法是一視同仁,選出6家采用不同工藝的企業,每家補貼3300萬~8000萬美元不等,并要求企業以兩倍的力度匹配。也就是說,這6種技術路線分別獲得了1億~2億美元的研發資金。
相比之下,中國政府在這方面的投資相對保守。中國的纖維素乙醇項目通常只能從政府拿到幾百萬人民幣的研發經費,和美國相比少得可憐。“由于經費和研發力量投入不足,盡管這幾年不斷有人宣稱自己做出了纖維素乙醇,成本低于汽油,但他們的技術都還不夠完善,無法真正實現產業化。”曲音波教授對本刊記者說,“直到近幾年政府才終于開始重視,加大了撥款力度。中科院還自己拿出了3000萬元的科研經費,組織力量攻關,力爭盡快取得突破。”
作為中國纖維素乙醇領域的領頭羊,中糧選擇了一個相對簡便的做法。2006年,中糧和丹麥的諾維信(Novozymes)公司結成合作伙伴關系,共同開發中國的纖維素乙醇市場。諾維信是全世界最大的酶制劑生產企業,2009年的銷售額高達84億丹麥克朗(約合人民幣100億元),做出這個成績的居然只是一個5000多人的團隊。諾維信承諾每年拿出銷售額的14%用于研發,近兩年更是把大部分研發經費都投在了纖維素乙醇項目上。“我們還從美國能源部拿到了1450萬美元研發經費,在美國的中試廠已經將每加侖纖維素乙醇所需酶的成本降到了50美分左右。”諾維信公司總裁兼首席執行官李斯閣(Steen Riisgaard)對本刊記者說。
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