发展工业油料植物产业 实现绿色增长

  • 投稿马力
  • 更新时间2015-09-10
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特约嘉宾 李昌珠

二级研究员、博士生导师。现任湖南省林业科学院院长、油料能源植物高效转化国家地方联合工程实验室主任、国家林业局南方油料能源植物工程技术研究中心主任,是国家林业局生物质能核心专家。长期从事能源植物和生物柴油研究,先后主持、参与国家、省部级科研项目近20 项,在国内外发表相关研究论文150余篇,先后有15 项成果分别获国家和省、部级科技进步1~3等奖(其中《非耕地工业油料高产新品种培育及高值化利用技术》获2014 年度国家科学技术进步二等奖),为推动我国生物柴油科研和产业发展作出了重大贡献。

文/李昌珠

进入新世纪以来,植物油脂用途的拓展加速,被广泛用于油脂基能源产品(生物柴油、生物航空燃料油和生物润滑油)、油脂基化工产品(表面活性剂、油漆、涂料)和油脂基材料产品。在植物油脂市场巨大需求拉动下,以生产工业油脂、芳香油或类似烷烃类原料为主的工业油料植物产业成为相对独立的门类迅速发展壮大。

1960 年,全球油脂产品产量为3000万吨,到2004年增至1.31亿吨。这一刚性增长趋势反映了油脂产品用途的拓展和需求量的增大,同时也警醒国际社会高度重视植物油料的生产。2000 年以来,我国食用植物油消费总量稳步增长,2011年达到2595 万吨,比2000 年增长44.3%,年均增长3.4%。2012 年我国消耗植物油脂达2700 万吨,其中72.2% 依赖进口维持供应。与此同时,作为国民经济命脉重要组成部分的石油工业,所需原油对外依存度也超过了60%。能源安全的形势异常严峻。开发新能源替代石油尤为迫切。2007年9月4日,国家发改委发布了《中国可再生能源中长期发展规划》。《规划》称,到2020 年,以能源作物为主要原料的燃料乙醇、生物柴油等生物液体燃料将达到替代石油1000万吨的能力。我国工业油料能源植物资源十分丰富、种类繁多、分布广泛,其中木本油料植物有400种。可利用的、含油率在15%~60% 的有200 种。含油率高达50%~60% 的有50 种。已经广泛应用的有30种。其余大部分还没有利用。巨大的挖掘潜力与可再生生物质能源的属性,使得工业油料植物可望成为解决能源问题的重要替换性资源。

当前,我国食用植物油脂和工业用途油脂的消费总量约4200 万吨,但利用耕地自主生产能力只有大约800 万吨。3400 万吨的缺口需要耕地约4533 万公顷。由于人口众多,我国的耕地始终是稀缺资源。据有关部门分析,近年我国粮食种植面积的预警区间为1.0 亿~1.1 亿公顷,而2011年我国粮食种植面积为1.11亿公顷,接近预警红线。为保障国家粮食安全,我国70% 的耕地必须种植粮食作物。不与口争粮,不与粮争地,是不可逾越的底线。工业油料植物大多具有野生性,耐旱、耐贫瘠,在山地、高原和丘陵等地域都能很好地生长。我国南方约有2000 万公顷的农林荒地荒山。利用这些非耕地种植油料植物,可以缓解耕地资源稀缺、实现生态重建和工业油脂资源规模化生产的有机结合。

生态环境问题一直是我国经济社会面临的一个共性难题。工业油料植物,如蓖麻、光皮树、油桐和山苍籽等,对重金属污染土地、废弃矿区和盐碱地有相当强的耐受力。目前,全国受重金属污染的土地达到1000万公顷以上。湖南是重金属污染最为严重的省份之一,因金属矿产开采等直接造成的林地污染及植被破坏有17万多公顷,受到不同程度的重金属污染威胁的耕地有106万公顷,受到较为严重的重金属污染的耕地有20 多万公顷,受重金属污染影响的湿地等水域面积则更大。大规模培育工业油料植物,在提供能源产品解决能源危机的同时,也可以治理重金属污染、改善土壤质量。另一方面,工业油料高效转化油脂基化工产品、油脂基能源产品和油脂基材料产品,相对于用石油原料生产同类产品,具有毒性低、易生物降解、适应环境强等优点,可以减少二氧化碳等温室气体排放和颗粒物质释放,达到节能减排的目的。

我国的贫困人口基本分布在丘陵山区。经济落后的重要原因是森林资源不能高效转化为市场需要的商品。生物柴油、生物润滑油和生物航空燃料油以及油脂化工产品大规模应用于燃料油市场后,原料油的需求将大量增加。这将大大促进工业油料植物种植基地发展及农林业产品结构优化调整,迫使工业油料植物原料生产进一步扩大规模、深化拓展,逐步形成工业油料植物农业、工业油料林业和生物质燃料油生产三位一体的生物液体燃料工业体系,使之成为广大农村地区振兴地方经济的重要支柱产业,为高效农林业创出一条新路。不少从事传统农业生产的农民可以生产油脂工业品,从而为农村地区带来更多的就业机会,增加农民和林区职工收入,进一步促进农村经济发展和农民脱贫致富,缓解由农村向城市移民的浪潮,缓解城市就业压力,增强农村经济的活力。另外,工业油脂清洁高效加工新技术的推广使用,将促进油脂产品升级,引领包括生物柴油、生物润滑油和固化剂等产品在内的工业油脂新兴产业及良种、技术、产品和加工装备产业的发展。

以上充分表明,工业油料植物产业不与粮食争地,能缓解能源危机、改善生态环境、生产高附加值产品、提高就业机会、带动新农村建设,具备了巨大的发展潜力和广阔的市场开发前景,势在必为。

(未完待续)

知识链接:

工业油料——是指用于生产化工、能源和材料等产品的工业植物油料原料。通常我们将含油率高于10% 的植物性原料称为可以进行加工利用的油料。文冠树、麻风树、油茶树、光皮树、油桐树、黄连木、乌桕、蓖麻等都是油料植物。有的油料植物可以开发为工业原料用油,如油桐、蓖麻、黄连木;有的则可开发为食用油;还有的则两者皆可,如文冠果、胡桃、油茶。

能源工业油料植物——指生产油脂或类似烷烃类原料的一类能源植物,其果实或种子油脂原料间接转化成生物柴油、生物润滑油和生物航空燃料油及油脂化工产品。其修剪或间伐下来的茎干还可以直接制取或转化成固态、气态燃料。