闵恩泽:石化老将钟情生物燃料

2011-10-18 07:54 来源: 科学时报
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  87岁的2007年度国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽一直较少出席各种活动,但出于对生物质燃料的热爱,日前,他还是作为学术委员会委员出现在大连洁净能源国家实验室的启动仪式上,并作了题为《发展生物质车用燃料前沿技术的思考》的学术报告。

  这位一生献身我国石化事业的老人,将晚年的主要精力投入到了推动我国生物质燃料发展上。

看中生物燃料技术

  闵恩泽被誉为“中国炼油催化剂之父”、石油化工技术自主创新的先行者、绿色化学的开拓者。2008年1月,闵恩泽在获得国家最高科学技术奖的感言中表示,他将把研究重心放在绿色化学和生物质能源化工领域。为此,他拿出属于个人的全部50万元奖金和个人积蓄50万元,设立了原始创新奖。“希望能发展中国石化产业战略性、前瞻性、基础性的课题。”

  闵恩泽看中的就是生物燃料技术。

  不久前,《科学时报》记者还接到一个电话,是闵恩泽托其秘书向记者询问一篇生物柴油稿件的技术细节。

  此次在大连的报告中,闵恩泽表示:“世界社会经济发展的大趋势就是需要开发生物质替代燃料,其好处是可以替代石油,减少对石油的依赖,同时也减少温室气体的排放,减少汽车尾气对城市空气的污染。”

  “十二五”规划纲要中提出:为了自主创新,要求超前部署基础研究和前沿技术。闵恩泽认为,国外已经在这方面投入了大量工作,我国应选择急需领域,发展国外正在大力研发、尚未迈向工业化的前沿技术,尤其是在生物燃料方面,国外发展步伐很快,我国必须抢占科技制高点。

 
微藻生物柴油:一石三鸟不易

  闵恩泽明确提出,我国需要赶超的生物质车用燃料包括三种:新一代微藻生物柴油、秸秆乙醇汽油和纤维素生物质汽油。

  我国目前的秸秆乙醇汽油处于研发、半工业试验阶段。闵恩泽认为,应立足于已有万吨工业规模工厂的基础,与国外酶制剂公司合作,把规模扩大至10万吨/年以上,推广应用。另外,要调查了解国内原料供应情况,同时研发利用这些原料的生产技术。

  在生物质汽油方面,“我国生物质汽油的研发要迎头赶超”。闵恩泽说,纤维素生物质汽油比乙醇能量高,使用更经济,不需要更新销售系统和加油站,不需要调整发动机;而且纤维素比甜菜等原料来源广泛、价廉。同时,以甜菜为原料的相关技术已被国外专利覆盖。我国采用纤维素为原料更有可能形成具有自主知识产权的技术。

  今年8月,闵恩泽刚去海南三亚考察了中石化与中国科学院合作开发的微藻生物柴油成套技术。他指出,微藻生物是地球上最简单的一种生物,可能成为生物燃料制备的解决方案。

  微藻是光合效率最高的原始植物,比农作物的单位面积产量高出数十倍,可在滩涂、盐碱地、沙漠等环境中生长,不与农作物争地。同时,微藻干细胞的含油量可高达70%,是最有前景的产业生物。此外,培养微藻可以兼顾废水废气处理,保护环境。因此,发展这一技术被闵恩泽誉为“一石三鸟”。

  但闵恩泽也指出,开发微藻生物柴油还有很大难度。

  首先,现在的微藻生物反应装置投资大,占地多。一座3万吨/年管式光反应器工业示范装置的反应器就长达10.6万米,占地面积17万平方米,氮、钾、钙需求和耗电量惊人。

  此外,美国能源部可再生能源实验室研究发现,大规模养殖很难复制实验室结果,效率较低。

  2009年7月13日,《纽约时报》对埃克森石油公司投入3亿美元发展微藻生物柴油进行了报道,并对开发困难进行了估计,认为“不能只是从试管到烧杯,要从试管到百万加仑以上生产”。埃克森公司认为,这项技术的工业生产前景还需5~10年以后再作判断。

  闵恩泽表示,微藻生物柴油目前面临巨大挑战,生产成本远高于石油柴油,因此要开发下一代微藻生物技术解决这些问题。重点要突破三大关键技术:第一,简化流程,缩短产业链以大幅度降低投资和生产成本;第二,培育含油量高、生长快、适合我国沿海滩涂与沙漠地区的微藻品种系列;第三,发展微藻油、藻饼等综合利用形式,增加利润。

  据闵恩泽介绍,中石化和中科院合作开发的这套技术预计将于2015年建成大型工业示范装置。目前藻种已有基础,拥有多种形式的光生物反应器,下一步关键要突破微藻收集、浓缩、抽提技术。