我國林業(yè)在生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)中的地位
2005-07-05來源：中國綠色時報熱度：11436
在2005年中國生物質(zhì)論壇上，中國工程院院士曹湘洪提出，我國應該實施"政府推動，企業(yè)參與，選準目標，企學研結(jié)合，著力提高經(jīng)濟性，適時實現(xiàn)工業(yè)化"的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略。同時，活躍在生物質(zhì)工程技術前沿領域的專家們也指出，我國發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的時機已經(jīng)成熟，要不失時機地利用我國在資源、技術、人才等方面的優(yōu)勢，發(fā)展這一朝陽產(chǎn)業(yè)。
林業(yè)具備得天獨厚的優(yōu)勢
全世界的森林覆蓋率為27％，地球陸地上通過光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)約有2000億噸，2／3存在于森林之中，森林植物的生物質(zhì)是化學產(chǎn)品和能量的重要源泉之一，是綠色植物通過光合作用形成的有機物質(zhì)的積累，也是太陽能在植物中貯存的一種形式，樹木是能將太陽能轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的強大媒體，形成的木材物質(zhì)大部分結(jié)構(gòu)緊密，分子排列整齊，在其利用方面比其它光合作用產(chǎn)品具有更大的價值。
森林植物既是原料資源，也是主要的再生能源，與其它形式的能源如原子能、風能等相比較，能夠提供有機化合物所需的碳源，因此既能作為能源，也能生產(chǎn)化學品。
隨著林業(yè)工業(yè)技術水平的提高，木材利用率在不斷攀升，因此對于生物質(zhì)定義中所指的"林業(yè)廢棄物"應該給予更廣義的理解。對于制材加工產(chǎn)生的木屑、刨花板、中纖板加工產(chǎn)生的砂光粉、林地枝椏削片加工產(chǎn)生的木片，均可被視為"林業(yè)廢棄物"或"林產(chǎn)加工剩余物"，對于它們的加工過程應該是多元化的。例如：在人造板工業(yè)發(fā)達的芬蘭，木片可用來加工板材。芬蘭糖業(yè)公司所屬的企業(yè)，也利用木片為原料進行生物化學加工。在我國，企業(yè)可購買木片制漿造紙，是否也可以探索一下木片的能源利用呢？
林業(yè)最早開發(fā)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)
1958年，林業(yè)部門從前蘇聯(lián)引進植物纖維水解技術及設備，投資4000萬元人民幣，建立了有代表性的林產(chǎn)化工企業(yè)，以木屑為原料，采用稀酸加壓滲濾水解工藝，生產(chǎn)乙醇以及其它副產(chǎn)品，如飼料酵母、糠醛、木素活性炭、石膏板等。從1966年～1984年共生產(chǎn)乙醇2萬多噸，為國家節(jié)省5萬多噸糧食。
1984年該企業(yè)的乙醇**年產(chǎn)量達3245噸，達到了絕干木材產(chǎn)糖率41％、100公斤可發(fā)酵糖產(chǎn)乙醇52.8升的指標；1980年計算的乙醇生產(chǎn)成本為1047元／噸。當時國家對非糧食原料生產(chǎn)的酒精在經(jīng)濟上并沒有任何優(yōu)惠政策。但在該時期生產(chǎn)實踐中，廣大職工消化吸收并改進了引進的設備和工藝技術，基本上攻克了阻礙生產(chǎn)的腐蝕和堵塞兩大難關，維持了生產(chǎn)的正常進行。雖然后來工廠停產(chǎn)了，但這畢竟是新中國成立后一次真正的工業(yè)生產(chǎn)中的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)開發(fā)。
"農(nóng)林廢棄物"生物質(zhì)開發(fā)的技術亮點
目前國內(nèi)已建的燃料乙醇企業(yè)均以糧食為原料。利用糧食中的淀粉生產(chǎn)乙醇，從技術角度評價，其生產(chǎn)工藝已有長期歷史，是一個成熟的工藝。但其前提條件是，能否提供足夠數(shù)量的淀粉原料？
從纖維植物中提取乙醇并實現(xiàn)工業(yè)化，國內(nèi)外科技界已為此作了長期的努力。美國政府投資的**座木材水解廠是1944年設計
和施工的，當時一項重要的戰(zhàn)略物質(zhì)--合成橡膠需要利用丁二稀作原料，然而丁二稀就是用乙醇制取的。該廠坐落在俄勒岡州的SPRINGFIECD，生產(chǎn)了8000加侖乙醇，證實了工藝技術是可行的。前蘇聯(lián)的農(nóng)林廢棄物開發(fā)技術比較先進，列寧格勒水解廠、克拉諾達斯基水解廠、弗爾干水解廠的生產(chǎn)實踐對于中國水解工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。
纖維植物的構(gòu)成，主要有纖維素、半纖維素和木素3種成分，其相互之間的結(jié)合，構(gòu)成了植物細胞壁物質(zhì)，伴生在一起，給纖維植物的綜合利用帶來了一定的困難。在開發(fā)"農(nóng)林廢棄物"生產(chǎn)燃料乙醇的工藝技術時，一方面要求纖維素的產(chǎn)糖率高，損失破壞??；另一方面又希望能夠得到產(chǎn)率和純度都高的高附加值的半纖維素分解產(chǎn)物。此外，還要盡量保留木素的原生態(tài)，為木素的高附加值產(chǎn)品加工奠定基礎。因此，只有綜合利用纖維植物的所有成分，這種工藝技術才有可能在經(jīng)濟上站得住腳。這是"農(nóng)林廢棄物"生物質(zhì)加工技術的難點，也是亮點。
根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學生物質(zhì)工程中心副主任李十中介紹，在木質(zhì)纖維素分解、可發(fā)酵糖生物利用、代謝產(chǎn)物分離與純化3個植物生物質(zhì)利用關鍵技術難題方面，我國有獨特的技術優(yōu)勢。通過多年來的不懈努力，我國已積累了不少經(jīng)驗，在目前需要制定"林業(yè)廢棄物"加工工藝路線時，已具備條件進行副產(chǎn)品的多方案選擇。
林業(yè)具備得天獨厚的優(yōu)勢
全世界的森林覆蓋率為27％，地球陸地上通過光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)約有2000億噸，2／3存在于森林之中，森林植物的生物質(zhì)是化學產(chǎn)品和能量的重要源泉之一，是綠色植物通過光合作用形成的有機物質(zhì)的積累，也是太陽能在植物中貯存的一種形式，樹木是能將太陽能轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的強大媒體，形成的木材物質(zhì)大部分結(jié)構(gòu)緊密，分子排列整齊，在其利用方面比其它光合作用產(chǎn)品具有更大的價值。
森林植物既是原料資源，也是主要的再生能源，與其它形式的能源如原子能、風能等相比較，能夠提供有機化合物所需的碳源，因此既能作為能源，也能生產(chǎn)化學品。
隨著林業(yè)工業(yè)技術水平的提高，木材利用率在不斷攀升，因此對于生物質(zhì)定義中所指的"林業(yè)廢棄物"應該給予更廣義的理解。對于制材加工產(chǎn)生的木屑、刨花板、中纖板加工產(chǎn)生的砂光粉、林地枝椏削片加工產(chǎn)生的木片，均可被視為"林業(yè)廢棄物"或"林產(chǎn)加工剩余物"，對于它們的加工過程應該是多元化的。例如：在人造板工業(yè)發(fā)達的芬蘭，木片可用來加工板材。芬蘭糖業(yè)公司所屬的企業(yè)，也利用木片為原料進行生物化學加工。在我國，企業(yè)可購買木片制漿造紙，是否也可以探索一下木片的能源利用呢？
林業(yè)最早開發(fā)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)
1958年，林業(yè)部門從前蘇聯(lián)引進植物纖維水解技術及設備，投資4000萬元人民幣，建立了有代表性的林產(chǎn)化工企業(yè)，以木屑為原料，采用稀酸加壓滲濾水解工藝，生產(chǎn)乙醇以及其它副產(chǎn)品，如飼料酵母、糠醛、木素活性炭、石膏板等。從1966年～1984年共生產(chǎn)乙醇2萬多噸，為國家節(jié)省5萬多噸糧食。
1984年該企業(yè)的乙醇**年產(chǎn)量達3245噸，達到了絕干木材產(chǎn)糖率41％、100公斤可發(fā)酵糖產(chǎn)乙醇52.8升的指標；1980年計算的乙醇生產(chǎn)成本為1047元／噸。當時國家對非糧食原料生產(chǎn)的酒精在經(jīng)濟上并沒有任何優(yōu)惠政策。但在該時期生產(chǎn)實踐中，廣大職工消化吸收并改進了引進的設備和工藝技術，基本上攻克了阻礙生產(chǎn)的腐蝕和堵塞兩大難關，維持了生產(chǎn)的正常進行。雖然后來工廠停產(chǎn)了，但這畢竟是新中國成立后一次真正的工業(yè)生產(chǎn)中的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)開發(fā)。
"農(nóng)林廢棄物"生物質(zhì)開發(fā)的技術亮點
目前國內(nèi)已建的燃料乙醇企業(yè)均以糧食為原料。利用糧食中的淀粉生產(chǎn)乙醇，從技術角度評價，其生產(chǎn)工藝已有長期歷史，是一個成熟的工藝。但其前提條件是，能否提供足夠數(shù)量的淀粉原料？
從纖維植物中提取乙醇并實現(xiàn)工業(yè)化，國內(nèi)外科技界已為此作了長期的努力。美國政府投資的**座木材水解廠是1944年設計
和施工的，當時一項重要的戰(zhàn)略物質(zhì)--合成橡膠需要利用丁二稀作原料，然而丁二稀就是用乙醇制取的。該廠坐落在俄勒岡州的SPRINGFIECD，生產(chǎn)了8000加侖乙醇，證實了工藝技術是可行的。前蘇聯(lián)的農(nóng)林廢棄物開發(fā)技術比較先進，列寧格勒水解廠、克拉諾達斯基水解廠、弗爾干水解廠的生產(chǎn)實踐對于中國水解工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。
纖維植物的構(gòu)成，主要有纖維素、半纖維素和木素3種成分，其相互之間的結(jié)合，構(gòu)成了植物細胞壁物質(zhì)，伴生在一起，給纖維植物的綜合利用帶來了一定的困難。在開發(fā)"農(nóng)林廢棄物"生產(chǎn)燃料乙醇的工藝技術時，一方面要求纖維素的產(chǎn)糖率高，損失破壞??；另一方面又希望能夠得到產(chǎn)率和純度都高的高附加值的半纖維素分解產(chǎn)物。此外，還要盡量保留木素的原生態(tài)，為木素的高附加值產(chǎn)品加工奠定基礎。因此，只有綜合利用纖維植物的所有成分，這種工藝技術才有可能在經(jīng)濟上站得住腳。這是"農(nóng)林廢棄物"生物質(zhì)加工技術的難點，也是亮點。
根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學生物質(zhì)工程中心副主任李十中介紹，在木質(zhì)纖維素分解、可發(fā)酵糖生物利用、代謝產(chǎn)物分離與純化3個植物生物質(zhì)利用關鍵技術難題方面，我國有獨特的技術優(yōu)勢。通過多年來的不懈努力，我國已積累了不少經(jīng)驗，在目前需要制定"林業(yè)廢棄物"加工工藝路線時，已具備條件進行副產(chǎn)品的多方案選擇。
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