2022年谈生物工程进展之 .pdf

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1、个人收集整理仅供参考学习1 / 5 谈生物工程进展之生物燃料的可持续发展( 选自中国工业生物技术信息网 生物燃料的可持续发展) 生物工程 092班岑广顺学号： 08美国和欧盟近期都出台了生物燃料支持政策。IEA 最新分析认为， 美国和欧盟生物燃料的国内产量不足， 需要大量进口以满足市场需求。由于已经建立试点工厂并具备相应的基础设施， 这一点对巴西和中国尤其有利。而其他国家， 如喀麦隆和坦桑尼亚， 研发活动的缺乏、 基础设施的落后以及熟练劳动力的欠缺，形成了巨大的障碍，使其在未来几年内无法从美国和欧盟庞大的生物燃料需求中获益。文档来自于网络搜索对于这些国家而言，可以选择原料贸易从日益增长的生物质

2、市场中获益。同时，生物质生产也能吸引国外投资， 获得的利润能够再投资到农村建设中，从而提高原料种植和处理技术。生物燃料的生产，需要大量的生物质原料。因此，在进行大规模生产之前，需要对现有及潜在的生物质资源进行有效的分析。最近的研究中， 生物能源在不同领域的潜能不同；大量剩余农业土地的利用是生物质具有较大潜能的主要因素，通过精耕细作，这种潜能将被发挥出来。基于目前土地利用的限制，农业和林业残余物是较易获得的生物质资源，通过一般的耕种活动便可获得，而不需要额外的土地供应。文档来自于网络搜索本报告分别假定全球 10% 和25% 的农林残余物应用到生物燃料生产中。残余物还可有其他利用途径， 包括饲料、

3、 有机肥料和家用燃料等。 残余物的量以粮农组织统计数据库（ FAOStat ，2009 ）提供的年度生产数据为基础进行计算。评估2030 年的可用残余物量，采用了粮农组织（FAO,2003 ）的农业生产增长（每年1.3% ）和原木消耗增长（每年1.1% ）数据。文档来自于网络搜索考虑到近三分之二的发展潜能分布在亚洲、拉丁美洲和非洲的发展中国家， 将这些国家纳入新技术发展中尤为重要。然而，由于许多发展中国家与经合组织成员国在农业领域存在显著差异， 正确认识原料流是确保第二代生物燃料生产可持续精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共

4、5 页个人收集整理仅供参考学习2 / 5 性的关键。 因此，仍旧需要对国家和特定残余物进行更细致的分析，以便评估收集和预处理农林残余物在经济上的可行性。文档来自于网络搜索生物燃料生产的可持续性到目前为止， 还没有生物燃料商业化生产的经验。特别是在发展中国家， 平衡大型工业发展与当地小规模生产产生的价值是巨大挑战，这就需要确保环境、 经济和社会的可持续性。文档来自于网络搜索在所研究的国家中，巴西、中国、印度、南非、墨西哥和泰国资金不成问题。然而，对于较不发达的国家，如喀麦隆和坦桑尼亚，由于本土投资有限，而行政和政府问题又降低了海外公司在该地区进行大规模投资的热情，因此投资费用成为了瓶颈问题。文档

5、来自于网络搜索商业化的第二代生物燃料工厂，其大量的生物质需求（近60 万吨/ 年），要求具备复杂的后勤保障系统和良好的基础设施，确保生物质成本具有经济竞争力。实现这一点在所研究国家的农村地区尤为艰难（如喀麦隆、印度、 南非和坦桑尼亚），落后的基础设施、复杂的土地产权结构和小土地私有的问题加剧了原料供应的复杂性。文档来自于网络搜索由于缺乏明确的市场， 对农林残余物的机会成本的评估比较困难。在所研究国家中，原料成本由当地专家确定的残余物成本比能源作物小。因此，残余物是极具经济吸引力的第二代生物燃料生产原料。文档来自于网络搜索巴西、中国、印度、墨西哥、南非和泰国有较低的原料价格，在18美元/GJ 之

6、间。根据 IEA 最新的生产成本分析，由秸秆或稻草生产第二代生物燃料的理论成本在南非为 0.60 0.79 美元/lge ，在印度和中国达到 0.86 美元/lge （表1）。这与汽油价格 0.43 美元/lge ( 参考原油价格60 美元/ 桶) 相比还是比较高的，但就长远来看， 随着技术进步、 转化效率提高以及更好的运输支持，如果原料价格保持稳定的话，第二代生物燃料的成本将与汽油持平。文档来自于网络搜索在主要经济体和发展中国家， 增加工作机会和促进区域经济增长是第二代生物燃料计划最主要的推动力。 种植能源作物可以创造工作机会， 而利用残余物做原料，创造工作机会的潜力有限。 所研究的国家都能

7、提供充足的劳动力用于原料种植和运输。只有在墨西哥或其他能源工业成熟或进行过第一代生物燃料生产的大型新精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页个人收集整理仅供参考学习3 / 5 兴经济体（如巴西、 中国、印度和南非） 国家，才有高度熟练的工程师。 喀麦隆、坦桑尼亚以及泰国需要进行能力培养，以便成功应用第二代生物燃料技术。文档来自于网络搜索就原料生产的社会影响而言， 能源作物种植会出现与农争地的问题。 除巴西以外，所研究国家的土地利用数据均比较欠缺，且没有相应的土地管理策略。 如果大规模的土地征集没有计划得当， 就会出现小农业

8、主失去土地的问题，这一点在非洲尤为突出（如喀麦隆和坦桑尼亚）。因此，应当对实际可利用土地进行评估。文档来自于网络搜索利用农林业残余物的影响较小。 然而，日益增长的机会成本可能会影响到以残余物作为动物饲料或家用燃料的农户。因此，需要对区域市场进行更多的研究，以评估农林残余物的竞争所带来的潜在社会影响。文档来自于网络搜索由于生产成本较高， 且需要大型的生产设备， 目前在农村区域利用第二代生物燃料供应能源还无法实现。 其他如电能等在技术上要求不高，且需要较少的资本投入，因此能够更有效地推进农村发展，目前已经在中国、印度、坦桑尼亚呵喀麦隆成功示范推行。文档来自于网络搜索生物燃料的环境影响根据转化方法、

9、原料和特定条件（气候、土壤类型、作物管理等）的差异而不同。生物燃料推广的一个重要原因是减少CO2 排放。已有的数据表明，甘蔗乙醇具有较高的温室气体减排能力，高于目前大多数生物燃料。文档来自于网络搜索然而，这些数值无法表明土地利用变化（land use change, LUC）的影响，而土地利用变化对第二代生物燃料的生命周期排放以及生物多样性都有一定的负面影响。评估和降低由能源作物种植造成的间接土地利用变化非常重要。同时要求对土地利用进行合理的规划，以便确定哪一区域可以用作生物燃料作物生产。对所研究国家土地利用问题的结论是：巴西是八个国家中唯一开展项目(ZAE Cana) 指导用于生物燃料原料生

10、产的土地利用的国家，从而制止了森林砍伐和间接的土地利用变化。在印度和泰国，耕地压力已经过高。在南非，复杂的土地所有权和土地改革的不稳定性是主要问题。如果残余物用作原料， 间接土地利用变化问题不大。文档来自于网络搜索精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页个人收集整理仅供参考学习4 / 5 生物燃料的原料种植具有很多的积极影响：包括提高土壤含水量； 减少风蚀和水蚀，特别有利于中国黄土高原和泰国热带土壤等脆弱地区土壤；提高土壤含碳量等。但是，对亚洲和非洲的本土木质纤维作物的研究较少，引种带来外来物种入侵问题；非本土物种会对地区

11、生物多样性造成严重危害；利用初级残余物会导致土壤营养流失，需要合成肥料来进行平衡，从而避免产量的降低。文档来自于网络搜索在几个国家（中国、印度和南非），淡水的利用成为日益严峻的问题。因此，在这些国家可以优先选择无需灌溉的原料资源，如农林残余物等。 同时充分考虑生物燃料生产过程中的需水量（例如，生产1升纤维素乙醇需要 48升水）。文档来自于网络搜索结论（1）为了确保第二代生物燃料的成功发展，未来10 15 年，需加强技术研发工作；技术发展将主要在经合组织成员国和具备充足研发能力的新兴经济体如巴西、中国和印度等国展开。文档来自于网络搜索（2）在许多发展中国家，目前还不具备建立第二代生物燃料工业的基

12、本条件。需要克服的主要障碍包括：基础设施的落后、熟练技工的缺乏和财政上的限制。在农业生产和基础设施建设方面进行投资将促进农村发展，有效改善第二代生物燃料工业的基础构架， 从而在技术和成本问题解决之后，促使发展中国家加入到第二代生物燃料生产的行列中来。文档来自于网络搜索（3）需要评估第二代生物燃料对各个国家的适用性，这是综合土地利用和农村发展战略的一部分，以实现最佳的社会和经济效益。文档来自于网络搜索（4）应逐步并不断培养各项能力，以避免当新技术具备技术和经济上的可行性时，出现其他障碍。 为了确保技术的取得和转让，需要加强工业化国家和发展中国家间以及发展中国家之间的研发合作。文档来自于网络搜索（

13、5）由于能够稳定地供应且不需要额外的土地，农林残余物是第二代生物燃料生产初期的原料选择。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页个人收集整理仅供参考学习5 / 5 （6）为了确保第二代生物燃料为发展中国家带来经济效益，还需要更细致的研究。3.2 下一步研究计划为了更好地认识第二代生物燃料的潜能以及对发展中国家和新兴经济体的影响，建议：（1）制定第二代生物燃料的全球路线图，为政府和工业部门提供借鉴，确定实施步骤和措施，加快所需技术的研发和利用。文档来自于网络搜索（2）在经合组织之外设立试点和示范工厂，以便完善供应链，评估原料品质，在世界不同地区分析生产成本。（3）收集商业化生产残余物为原料的第二代生物燃料的田间数据，有助于更好地认识其对发展中国家的农业市场及整体经济形势的影响。文档来自于网络搜索（4）提高发展中国家土地可持续利用的数据准确性，确定能源作物的前景。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页