生物燃料：中科院大连化物所菊芋制柴油技术
时间：2009-05-26 阅读： 我要评论:
生物燃料：中科院大连化物所菊芋制柴油技术
在当前全球油价上涨及能源危机的背景下，生物柴油技术成为人们关注的焦点。据了解，中科院大连化物所目前利用菊芋制取柴油技术已经取得了突破。课题组专家正在寻找更为经济、便捷的转化过程和方法，以求最大限度地降低成本，实现产业化。
用菊芋制取生物柴油，符合我国的生物燃料发展规划，其产业化将为生物柴油行业带来重大变革。那么，用菊芋制取生物柴油有何优势，目前菊芋炼油离产业化还有多远？记者为此采访了相关人士。
技术有所突破 成本还待降低
5月20日，记者从中科院大连化物所杜昱光研究员处了解到，目前用菊芋制生物柴油的技术正处于中试阶段。在“果糖基能源植物生物炼制”项目下，成立了菊芋的协作组，它由大连化物所牵头，复旦大学、南京农业大学和中科院上海生物工程中心等十几家科研院所共同参与。成功建立了菊粉酶的高表达体系，实现了菊芋生物炼制关键酶的低成本生产，攻克了菊芋粉替代发酵淀粉的关键技术。大连化物所赵宗保研究员利用产油微生物，成功实现了从菊芋到生物柴油的转化；利用菊芋块茎生产高果糖浆和菊粉的研究也已经进行到了中试阶段，产业化指日可待。
菊芋的地下块茎富含菊糖等果糖多聚物，这些碳水化合物经过包内转化油脂，再用“产油微生物”提取油，进行甲酯化，最后制成生物柴油。这一技术的研究开始于2005年，现在的关键一个是研制高产的“产油微生物”，继续提高产油率，降低工艺技术成本。另一个就是降低菊芋的原料成本，因为它通常占据总生产成本的60%以上。这里，杜研究员给记者算了一笔帐：现在柴油的价格是5000多元/吨，菊芋是600~800元/吨，依目前的技术，25吨鲜菊芋能生产1吨左右柴油，成本上还不划算。因此，只有当菊芋收购价降到200元/吨以下，才有可能实现产业化。但目前菊芋的种植面积还远远不够。
推广种植 综合利用前景广阔
杜昱光研究员同时还告诉记者，尽管菊芋的地下块茎是制取生物柴油所需要的主要原料，但只有综合利用菊芋的花、叶、杆茎部分，才可以在保障农民总收益的情况下，相对降低利用地下块茎的成本。根据他们的研究结果，不仅从菊芋的叶和花中可以提取到具有一定生物活性功能的物质，而且通过与中国制浆造纸研究院的合作，利用菊芋茎杆进行了造纸的小试实验，还发现了其可作为优良造纸原料的潜力。这些新的发现，为菊芋的全株利用提供了广泛的应用前景。
目前国内已建成的生物柴油装置大多以酸化油、地沟油等废弃油脂为原料，这些原料价格波动比较大，生物柴油生产成本过高。而且酸化油、地沟油等废弃油脂成分复杂，生产的生物柴油大多达不到国家制定的生物柴油B100标准。在国际油价回落至50美元/桶的形势下，国内生物柴油生产企业面临巨大困难。这种情况下，利用菊芋制作柴油，也许会为国内生物制油带来一线生机。
菊芋俗称洋姜、鬼子姜、姜不辣，在国内已有近百年的种植历史，适合在贫瘠坡地、干旱盐碱的非耕边际土地上种植。它能抗旱抗风沙，由于其根茎良好的固沙作用被誉为“克沙王”；它的再生性极强，能一次种植可连续收获4～5年，年增殖速度可达10—20倍；菊芋的茎叶枯落后经分解还能成为肥料，对改良土壤、增强有机质含量、改善沙地结构有重要作用，进而为退沙还田、还林创造有利条件。在我国北方的广大区域，种植菊芋有着极好的应用前景。
记者为此采访了山东沿海地区的一名科技局工作人员，他告诉记者说，菊芋种植零散，传统上用来做咸菜，不是主导产业，种植没有得到扩大。由于产品采购量不大，老百姓不敢广泛种植。若能产业化种植，经济潜力十分巨大。
抓住机遇 巧借政策“东风”
在国际上，美国一直是生物炼制研究领域的先行者，美国政府专门在能源部设立了生物质办公室负责统筹规划美国的生物质能源发展战略，并且成功开辟了由转基因玉米为原料的生物炼制技术路线，同时加大投资力度着手开辟以木质纤维素为原料的生物炼制技术路线。
我国的生物产业也在加速发展。5月13日，温家宝总理在他主持召开的国务院常务会议上提出，要研究部署进一步发挥科技支撑作用、加快国家科技重大专项实施工作。会议讨论并原则通过了《促进生物产业加快发展的若干政策》。
会议指出，要将生物产业培育成为我国高新技术领域的支柱产业。以生物医药、生物农业、生物能源、生物制造和生物环保产业为重点，大力发展现代生物产业。鼓励和促进中小生物企业发展，建设国家生物产业基地。积极培育生物产品市场需求，完善生物产品市场准入政策。
抗旱、固沙，通过深加工还能制成淀粉、菊糖、生物质能源酒精、柴油等重要产品，菊芋不愧是块“宝”。我国是荒漠化较为严重的国家之一，同时在沿海滩涂有着大量不适宜农作物耕种的盐碱地，如果能充分利用滩涂盐碱地、荒漠地种植菊芋，作为开展炼制生物柴油的原料，一定会走出一条符合我国国情的可持续发展的生物炼制之路。
用菊芋制取生物柴油，符合我国的生物燃料发展规划，其产业化将为生物柴油行业带来重大变革。那么，用菊芋制取生物柴油有何优势，目前菊芋炼油离产业化还有多远？记者为此采访了相关人士。
技术有所突破 成本还待降低
5月20日，记者从中科院大连化物所杜昱光研究员处了解到，目前用菊芋制生物柴油的技术正处于中试阶段。在“果糖基能源植物生物炼制”项目下，成立了菊芋的协作组，它由大连化物所牵头，复旦大学、南京农业大学和中科院上海生物工程中心等十几家科研院所共同参与。成功建立了菊粉酶的高表达体系，实现了菊芋生物炼制关键酶的低成本生产，攻克了菊芋粉替代发酵淀粉的关键技术。大连化物所赵宗保研究员利用产油微生物，成功实现了从菊芋到生物柴油的转化；利用菊芋块茎生产高果糖浆和菊粉的研究也已经进行到了中试阶段，产业化指日可待。
菊芋的地下块茎富含菊糖等果糖多聚物，这些碳水化合物经过包内转化油脂，再用“产油微生物”提取油，进行甲酯化，最后制成生物柴油。这一技术的研究开始于2005年，现在的关键一个是研制高产的“产油微生物”，继续提高产油率，降低工艺技术成本。另一个就是降低菊芋的原料成本，因为它通常占据总生产成本的60%以上。这里，杜研究员给记者算了一笔帐：现在柴油的价格是5000多元/吨，菊芋是600~800元/吨，依目前的技术，25吨鲜菊芋能生产1吨左右柴油，成本上还不划算。因此，只有当菊芋收购价降到200元/吨以下，才有可能实现产业化。但目前菊芋的种植面积还远远不够。
推广种植 综合利用前景广阔
杜昱光研究员同时还告诉记者，尽管菊芋的地下块茎是制取生物柴油所需要的主要原料，但只有综合利用菊芋的花、叶、杆茎部分，才可以在保障农民总收益的情况下，相对降低利用地下块茎的成本。根据他们的研究结果，不仅从菊芋的叶和花中可以提取到具有一定生物活性功能的物质，而且通过与中国制浆造纸研究院的合作，利用菊芋茎杆进行了造纸的小试实验，还发现了其可作为优良造纸原料的潜力。这些新的发现，为菊芋的全株利用提供了广泛的应用前景。
目前国内已建成的生物柴油装置大多以酸化油、地沟油等废弃油脂为原料，这些原料价格波动比较大，生物柴油生产成本过高。而且酸化油、地沟油等废弃油脂成分复杂，生产的生物柴油大多达不到国家制定的生物柴油B100标准。在国际油价回落至50美元/桶的形势下，国内生物柴油生产企业面临巨大困难。这种情况下，利用菊芋制作柴油，也许会为国内生物制油带来一线生机。
菊芋俗称洋姜、鬼子姜、姜不辣，在国内已有近百年的种植历史，适合在贫瘠坡地、干旱盐碱的非耕边际土地上种植。它能抗旱抗风沙，由于其根茎良好的固沙作用被誉为“克沙王”；它的再生性极强，能一次种植可连续收获4～5年，年增殖速度可达10—20倍；菊芋的茎叶枯落后经分解还能成为肥料，对改良土壤、增强有机质含量、改善沙地结构有重要作用，进而为退沙还田、还林创造有利条件。在我国北方的广大区域，种植菊芋有着极好的应用前景。
记者为此采访了山东沿海地区的一名科技局工作人员，他告诉记者说，菊芋种植零散，传统上用来做咸菜，不是主导产业，种植没有得到扩大。由于产品采购量不大，老百姓不敢广泛种植。若能产业化种植，经济潜力十分巨大。
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在国际上，美国一直是生物炼制研究领域的先行者，美国政府专门在能源部设立了生物质办公室负责统筹规划美国的生物质能源发展战略，并且成功开辟了由转基因玉米为原料的生物炼制技术路线，同时加大投资力度着手开辟以木质纤维素为原料的生物炼制技术路线。
我国的生物产业也在加速发展。5月13日，温家宝总理在他主持召开的国务院常务会议上提出，要研究部署进一步发挥科技支撑作用、加快国家科技重大专项实施工作。会议讨论并原则通过了《促进生物产业加快发展的若干政策》。
会议指出，要将生物产业培育成为我国高新技术领域的支柱产业。以生物医药、生物农业、生物能源、生物制造和生物环保产业为重点，大力发展现代生物产业。鼓励和促进中小生物企业发展，建设国家生物产业基地。积极培育生物产品市场需求，完善生物产品市场准入政策。
抗旱、固沙，通过深加工还能制成淀粉、菊糖、生物质能源酒精、柴油等重要产品，菊芋不愧是块“宝”。我国是荒漠化较为严重的国家之一，同时在沿海滩涂有着大量不适宜农作物耕种的盐碱地，如果能充分利用滩涂盐碱地、荒漠地种植菊芋，作为开展炼制生物柴油的原料，一定会走出一条符合我国国情的可持续发展的生物炼制之路。
环境科学之家（http://www.eschina.org.cn/）
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