科学研究显示,以能源草作为生物质能的原材料,能够有效减轻温室效应、降低环境污染


能源草:在十字路口徘徊


http://www.gcmag.cn  《光彩》杂志2009年第12期  [字号:  ]  

作者:高境
  作为一种生物质能的原料,“能源草”近来在新能源领域备受争议。
  能源草其实并不是草,而是一些一年生高大草本植物或半灌木,甜高粱、柳枝稷、芒属作物等都属于能源草。它们共同的特点是耐旱、耐寒、耐盐碱、耐瘠薄、适应性强,种植和管理简单,适宜在土壤条件不好、无法做耕地的边际土地上种植,而且产量高、产草期长。
  科学研究显示,以能源草作为生物质能的原材料,能够有效减轻温室效应、降低环境污染。在理想的状态下,一亩巨菌草的发电量相当于4吨煤的发电量。此外,能源草可做固体燃料、造纸和工业纤维原料,还可做饲料;而科学家们甚至在实验,将能源草用于纺织工业,因为能源草纤维素含量高、质量好……
  按说,“看上去很美”的能源草理应成为新能源领域的生力军;但是,应用到实际中,由于各方面的问题,能源草的开发和利用一直僵持在探索阶段,并没有大规模种植。有一种观点甚至认为,能源草不值得被开发,中看不中用。
  我国的能源草开发利用,正徘徊在十字路口。


探路者上路

  在北京,为了探索能源草的价值,北京草业与环境研究发展中心(以下简称“草业中心”)筛选出适合北京地区种植的3种能源草:柳枝稷、芦竹和荻。2009年春,中心已经在北京市密云、延庆、大兴和昌平等地选择具有代表性的地块(总计3000亩)进行了试种植。几个月后,草已是郁郁葱葱。
  在田野上播种生物能源的种子,把广袤大地变成“绿色油田”,似乎成为一种可能,在国际上,这也被看作解决当前石化能源危机的一条重要出路。
  “仅北京就有边际土地200多万亩,相当于北京行政区划面积的1/12!”主持开展了“京郊边际土地能源草规模化种植”课题的草业中心副研究员左海涛说。
  边际土地是指那些尚未被利用、自然条件较差,但又能产生一定生物量、有一定生产潜力和开发价值的土地。这类土地暂不宜作为耕地,但可以生长或种植像能源草这样适应性强的植物。对边际土地进行生态修复,最重要最可行的手段就是种草。兼具生态效益和经济效益的能源草,吸引了政府和投资者的眼球。
  政策层面已经向能源草吹来了暖风:从2005年通过《中华人民共和国可再生能源法》开始,有关部委陆续出台了一系列促进利用边际土地开展能源植物种植的相关政策,鼓励有条件的地方利用荒山、荒地等资源发展生物质原料作物种植。


能源草的优势

  早在2008年,北京草业与环境研究发展中心就在昌平区马池口镇挖沙废弃地种植了能源草。这些长到两人高的茂盛植物让人们看到了节能减排的希望。左海涛说,能源草的种植,既符合环保要求,又有经济效益,在节能减排和增加土壤碳库容量方面具有不可比拟的优势。
  一组来自草业中心的数据显示,利用边际土地种植能源草,每年每公顷可为生物质能加工企业提供干物质20~30吨,折合标准煤12~18吨;可转化纤维素乙醇4.5~6.7吨;固定二氧化碳32.4~48.6吨,释放氧气24.0~36.0吨,吸收二氧化硫4.2~6.3吨。
  “因为我国耕地资源和水资源十分紧张,能源作物应具备以下特征:高效太阳能转化、高效水分利用、高效能量产出、高抗逆能力、低生产成本,并且环境友好。我们种的这些草富含木质纤维素和半纤维素,灰分含量低、热值高,且自然干枯不易腐烂,便于企业储存、转化。”左海涛说。


产业化困局

  在边际土地上种“绿色石油”,既能绿化环境、美化景观、节能减排,又能成为生物质能产业迫切需要的原材料。这样一举多得的事情为什么目前仍然局限在少数郊区县?
  能源草没有大范围种植,一是生物质能产业发展本身存在先建厂后找料的布局问题。生物质能产业在发展中亟待解决的核心问题是生物质原料短缺,类似现象在全国生物质能源加工企业发展中普遍存在。左海涛指出:“国内的生物质能为什么一直没能形成真正的产业?就是人们过于重视转化技术,而忽略了产业链条的基础即原料生产,导致一些国内生物质能源开发项目走了弯路,这是最要命的事情。”目前,北京草业与环境研究发展中心已建立了能源草工厂化育苗和边际土地规模化种植技术体系,对每种能源草的特性进行监控和分析。
  另一个原因是种植能源草缺乏有效的利益驱动。左海涛算了一笔账:由于目前生物质原料的价格很低,约为每吨100元至300元,而一亩地的生物干物质产出约为1~2吨。扣除种植、管护、运输等成本,种植的人基本是赔钱的。所以,“目前最迫切需要的是政府能出台补贴政策,给种草者一个驱动力。”他建议,“可以通过核定单位面积的生物质量,确定能源草生长所需要的二氧化碳和释放的氧气量,政府可以据此,把财政节能减排投入的一部分补贴给种草者。如果能出台这种定量生态补偿政策,将大大提高种草者的从业热情。这有利于拉动生物质原料的生产和储运等相关产业的发展,逐步完善生物质能源的产业链。”


不同的声音

  近年来,对生物能源的发展,国内外争议较多,能源草同样备受争议。
  2007年国家发改委关于可再生能源发展“十一五”规划强调:合理开发利用边际土地资源,能源作物和能源植物的种植做到不与民争粮,不与粮争地,不破坏环境,不顾此失彼,处理好生物质能利用与生物质其他用途的关系。政策的审慎由此可见一斑。
  以中国科学院植物研究所首席研究员、中国生态学会副秘书长蒋高明为代表的专家认为,还需加大对“能源草”的科研,避免其功能被夸大其词。
  蒋高明介绍,从光合效率来说,包括甘蔗、玉米、高粱等在内的植物光合效率高,被称为C4植物。就生物量而言,在自然生物群落中,最高的是热带雨林,达35吨/公顷/年,即每年每亩产生2.33吨干物质。但在人工条件下(大肥、大水、高密度),植物生产力还可提高。可见,即使有“能源草”这样的植物,也必须具备这样几个基本条件:高光效的C4途径,栽培过程中使用大化肥、大水分,并保持相当高的种植密度和强度。
  “能源草”实际上还面临着和作物秸秆一样的问题——分散、密度小、收获成本高,这是不容忽视的弱点。“如果没有路、电、水、肥、机械等基本条件,在荒地上种植能源草,高产量和高利用率难以实现。”
  蒋高明还认为,受环境条件限制,在干旱、半干旱区种植能源草,实际效果可能不会像期望的那样理想。边际土地其实不荒,有些边际土地是能够生长自然植被的地方,是生物多样性分布的重要场所。目前,我国自然生态系统面临全面退化危险,如果大规模种植能源草,仍可能挤占耕地,破坏生物多样性,加剧自然生态系统退化。



 读者评论:

  时间:2013-10-9 17:32:59
  内容:不同的声音(好评)




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