2011年4月7日，國(guó)內(nèi)成品油價(jià)格再次上調(diào)，這是今年的第二次上調(diào)。

而每當(dāng)油價(jià)高企時(shí)，新能源的需求就借勢(shì)高漲。

秸稈——一種農(nóng)業(yè)廢棄物，也是第二代生物燃料的原料，在新能源的大旗下，備受人們關(guān)注。第二代生物燃料的另一個(gè)稱謂是纖維素乙醇，也被稱為非糧生物燃料。

作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)擁有包括秸稈在內(nèi)的豐富的生物質(zhì)資源。眾所周知，利用秸稈發(fā)展第二代生物燃料，對(duì)于解決當(dāng)前石油資源短缺、增加農(nóng)民收入以及減少環(huán)境污染等方面具有十分重要的意義。

4月8日，由中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所研究員陳洪章主持的中科院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目“纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”項(xiàng)目通過(guò)了驗(yàn)收。

這是國(guó)內(nèi)有關(guān)第二代生物燃料的一條利好消息。當(dāng)記者了解到這一消息時(shí)，另一條有關(guān)第二代生物燃料的消息同樣引起了記者的關(guān)注。

這是一條來(lái)自外電的消息。消息稱，中石化擬與中糧集團(tuán)及諾維信公司（Novozymes）于2011年6月開(kāi)始在中國(guó)合產(chǎn)纖維素乙醇。諾維信中國(guó)區(qū)總裁Michael Fredskov Christiansen表示，會(huì)向中糧及中石化獨(dú)家提供原料直至2013年，在于商業(yè)生產(chǎn)后，產(chǎn)能料可達(dá)到至少每年5萬(wàn)噸。

這兩條消息對(duì)于纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化來(lái)說(shuō)都是利好消息。那么，我國(guó)纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化是不是從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，可以進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段了呢？

陳洪章在接受記者采訪時(shí)表示，其實(shí)，有關(guān)纖維素乙醇的研究，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展很多年，但一直受制于其經(jīng)濟(jì)技術(shù)成本過(guò)高的難題。

據(jù)陳洪章介紹，秸稈在去除水分后，主要成分包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和少量灰分，比例大約為4：3：2：1。如果只考慮纖維素的利用，忽略其他成分，則沒(méi)有達(dá)到秸稈的綜合高效利用的目的。換句話說(shuō)，只著眼于纖維素或單一組分的利用，則秸稈的價(jià)值就被低估了。

陳洪章帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的纖維素乙醇研究，強(qiáng)調(diào)了生物質(zhì)高值化利用，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)。

這也是驗(yàn)收專家組給出的評(píng)價(jià)。來(lái)自北京大學(xué)、北京化工大學(xué)、首都師范大學(xué)、天津大學(xué)、中科院蘭州化物所、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國(guó)科學(xué)院研究生院、中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院等單位專家組成的驗(yàn)收專家組對(duì)該項(xiàng)目給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為該項(xiàng)目以工藝工程一體化研究的總體思路為指導(dǎo)，通過(guò)多學(xué)科交叉和多種高新技術(shù)集成，創(chuàng)立了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的經(jīng)濟(jì)合理的秸稈發(fā)酵燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵新技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了“3000噸/年秸稈酶解發(fā)酵燃料乙醇”示范生產(chǎn)線的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并使秸稈乙醇的綜合成本達(dá)到5200元/噸，形成了與糧食發(fā)酵燃料乙醇的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力。

談及這一課題的創(chuàng)新性，陳洪章表示，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，針對(duì)秸稈原料組織和結(jié)構(gòu)的不均一性和復(fù)雜性，提出了秸稈全生物量分層多級(jí)循環(huán)高值利用的思路，根據(jù)秸稈原料特性、轉(zhuǎn)化過(guò)程及產(chǎn)品特性的關(guān)系，構(gòu)建出利用途徑和產(chǎn)品類型多樣化的秸稈生物量全利用路線圖；第二，從底物特性出發(fā)，研究秸稈這類復(fù)雜固相底物與纖維素多酶復(fù)合體系之間的構(gòu)效關(guān)系，提高秸稈纖維素底物對(duì)酶的可及性，構(gòu)建針對(duì)秸稈底物的多酶復(fù)合體系，提高纖維素酶解效率，從而降低纖維素乙醇酶制劑的成本；第三，對(duì)纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化中的關(guān)鍵技術(shù)及其設(shè)備的放大規(guī)律進(jìn)行工藝工程一體化系統(tǒng)研究，創(chuàng)建了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工程裝備。

對(duì)于同行的進(jìn)展，陳洪章及其團(tuán)隊(duì)也在關(guān)注。他告訴記者，他對(duì)諾維信公司與中石化、中糧集團(tuán)關(guān)于纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化的合作和實(shí)施進(jìn)度也有所了解。

諾維信公司是全球最大的酶制劑公司，一直致力于降低纖維素乙醇生產(chǎn)中纖維素酶的成本。

諾維信公司總裁兼首席執(zhí)行官李斯閣去年來(lái)華參加與中糧、中石化的高層碰頭會(huì)時(shí)曾指出：“幾年前酶制劑成本高得嚇人，生產(chǎn)1噸乙醇都是不可能的，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)成本已經(jīng)下降到可以接受的范圍內(nèi)，因?yàn)榧夹g(shù)有了突破，而且它的原料非常便宜，所以在目前情況下，酶制劑已經(jīng)不是最大障礙，而工藝集成優(yōu)化是最迫切的問(wèn)題。”

陳洪章說(shuō)，李斯閣提到的“工藝集成優(yōu)化是最迫切的問(wèn)題”，這可能是諾維信與中糧、中石化合作的難點(diǎn)之一。

陳洪章進(jìn)一步介紹了他的團(tuán)隊(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，一是在纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵過(guò)程及其集成耦合上，提出了全生物量分層多級(jí)循環(huán)高值利用路線；二是具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)及其配套的工程裝備。具體來(lái)說(shuō)，在纖維素原料預(yù)處理上，發(fā)明的低壓無(wú)污染蒸汽爆破預(yù)處理技術(shù)及其裝備，通過(guò)工程工藝一體化研究成功放大到工業(yè)裝備，并成為固體廢棄物物料的通用預(yù)處理平臺(tái)；在纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)上，發(fā)明了節(jié)水節(jié)能的氣相雙動(dòng)態(tài)固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了纖維素酶等的大規(guī)模純種固態(tài)發(fā)酵，已成功放大到100m3，是世界上最大的規(guī)模；建立了110m3纖維素固相酶解—乙醇發(fā)酵—吸附分離三重耦合反應(yīng)器，大大降低了乙醇的蒸餾成本。這些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工程裝備大大提升了我國(guó)在纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域中的地位。

但陳洪章同時(shí)指出，纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)世界性難題，不是一個(gè)項(xiàng)目的完成就能夠解決的。國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)都在致力于纖維素生物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)突破及其產(chǎn)業(yè)化放大規(guī)律的研究。未來(lái)，按照秸稈組分分級(jí)分離定向轉(zhuǎn)化的全生物量分層多級(jí)循環(huán)高值利用路線，纖維素乙醇的綜合成本完全有再進(jìn)一步降低的可能性，但是還必須依托關(guān)鍵技術(shù)之間的耦合集成。

那么，纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化還面臨哪些方面的困難？

陳洪章認(rèn)為，一是需要探討合適的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，并配套建立從原料到產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵過(guò)程及其裝備；二是市場(chǎng)和政策的不確定性，特別是，中國(guó)目前在生物乙醇上的發(fā)展方向和目標(biāo)尚不明確。

陳洪章特別強(qiáng)調(diào)了政策的重要性。據(jù)他介紹，當(dāng)前，世界各國(guó)對(duì)纖維素乙醇的研發(fā)都非常重視，給予大量資金支持。除投入資金外，美國(guó)政府還對(duì)纖維素生物燃料提供補(bǔ)貼及貸款等優(yōu)惠。此前，我國(guó)政府基于“不與人爭(zhēng)糧”的考慮，對(duì)纖維素乙醇的發(fā)展并未給予明確的政策支持。

不過(guò)，這一狀況有望得到改變。就在4月26日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了最新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄。非糧生物質(zhì)燃料生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用也成為本次目錄中新增新能源板塊的鼓勵(lì)項(xiàng)目之一。

這為我國(guó)第二代生物燃料的發(fā)展注入了政策活力。未來(lái)，如果有更多的支持政策出臺(tái)，纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化或?qū)⒄嬲側(cè)?ldquo;加速跑道”。