中国的非粮与美国的非玉米

     2007年6月7日，国务院召开可再生能源会议，小麦价格创下28年来最高，仅2008头两个月，世界粮食价格就上涨了9%，前三个月，全球大米批发均价由年初每吨300美元暴涨至上月末的750美元。 “现在是中国有史以来粮食最安全的时候”，温家宝总理在河北考察时指出：“手中有粮 心中不慌，中国的粮食储备是充裕的”。

    1．美国路易斯安那州率先立法——用甜高粱生物燃料

    2008年6月24日 美国路易斯安那州的地方长官签署、颁布了美国首个在全州范围内发展“非玉米”（non-corn）生物燃料工业的法律。拟于2012年1月1日以前在全州范围内在当地的加油站直接安装、操作能改变其比例的生物燃料混合泵，它将为消费者提供较省钱的E10 E20 E30 和 E85各种比例出售的生物燃料（即分别含有10%，20%，30%和85%酒精的乙醇汽油）。州的行销部门对生物燃料实行优惠价格，凡购买E10 E20 E30 或E85生物燃料的价格比任何车辆应用的无铅汽油低15%。中国和美国出台的这两项政策或法律，可谓 “异曲同工”。

    2．异曲 —— “非粮”和 “非玉米”

    “非粮”和“非玉米”的目的是一致，不过非粮的范围大些，是根据中国的实际情况提出来的，果断而及时。2001年，我国燃料乙醇原料中玉米占总量的比重为59%，到2005年，这一比重已经上升到76%！再发展下去，后果很难预料，因此中国及时叫停玉米生产燃料酒精项目，确保了粮食安全。美国 2007年生产乙醇燃料消耗掉的玉米占总产量的30%，是2006年的两倍，这在很大程度上造成了玉米出口量的减少并在某种程度上导致全球性的粮价上涨。美国的路易斯安那州率先提出“非玉米”生物燃料，应该说该法律是亡羊补牢，为时未晚。那么，不用粮食和玉米又该用什么作为生产酒精燃料呢？

    3．同工 —— 都是用甜高粱生产酒精

    在我国《可再生能源发展“十一五”规划》中指出：“受粮食产量和耕地资源制约，今后主要鼓励以甜高粱茎秆、薯类作物等非粮生物质为原料的燃料乙醇生产”，“以甜高粱茎秆、木薯等非粮原料生产燃料乙醇的技术已具备商业化发展的条件”，“到2010 年，以非粮生物质为原料的燃料乙醇年生产能力达到200 万吨”。

    美国路易斯安那州“非玉米”生物燃料通过立法，并指明原料不同于玉米：

    1． 原料来自路易斯安那州自己收获的作物

    2． 年酒精产量至少600加仑/英亩（即亩产374.2升酒精，或5612.5升/公顷）

    3． 对水分的需求只是栽培玉米所需水分的一半

    4． 耐涝、抗高温

    5． 抗旱、耐盐碱

    6． 在从重粘土到砂壤土的边缘土地上均能生长

    7． 对氮肥的需求量只是栽培玉米的三分之一，从而降低对该州水污染的危险以及

    8． 转化为酒精所需的能量只有将玉米转化为酒精所需的能量的一半。

    从所列出的8项条件一看就知道，具有这种特性的作物非甜高粱莫属。事实上提出该草案的正是美国从事甜高粱研究开发的可再生能源公司提出来的。在 “Green Car Congress” 的一篇文章中对该法案作了明确地诠释和补充：可再生能源公司仅用甜高粱汁生产酒精，并详细地叙述了用甜高粱生产酒精的优点：

    1．高产，每英亩的甜高粱汁可产500-800加仑（312-499升/亩）酒精

    2．用水效率高低。甜高粱的需水量只有玉米的一半或甘蔗的三分之一。

    3．甜高粱能生长在边缘的土壤上，其范围从重粘土到轻沙壤。由于它适应性广、抗旱、耐盐碱和抗高温、耐涝，甜高粱被称为 “作物中的骆驼”。

    4．氮肥用量低，甜高粱用氮量只有40-60磅/英亩（2.99-4.49千克/亩），而玉米大于150磅/英亩（11.22千克/亩）（美国环境保护局）。肥料较少降低了水污染的危险。用甜高粱生产酒精胜于增加玉米制酒精的生产，它减少了使墨西哥湾继续形成死区（dead zones）的危险。

    5．生长迅速。甜高粱4个月就成熟，生长期短得足以一年收获两次，而甘蔗成熟需14个月

    6．能量效率：将甜高粱汁转化为酒精所需的能量少于玉米转化为酒精的一半。这是基于甜高粱汁中的糖可直接发酵的事实，它不必像玉米那样需将淀粉转化为糖的工序。

    4．它山之石

    路易斯安那州生物燃料有其独特之处和值得借鉴的地方：

    1． 他们要求形成分散的、先进、小型设备制造网络以生产不小于年产500万加仑且不大于年产1500万加仑的酒精生产设备，使这种小型的高级燃料酒精厂呈自然分布以降低原料供应的危险且不必负担水的供应，并提供发展经济的广阔基础。

    2． 加油站直接安装的混合泵，可根据消费者的需求提供较省钱的、可替代汽油的 E10 E20 E30 和 E85 等各种比例的生物燃料。

    3． 使用含水酒精配制的生物燃料。在欧洲进行的初步试验表明，用含水酒精的好处是不必对“含水”变为“无水”的脱水加工步骤，结果在加工期间节省了10-45% 的能源，增加了4%的产品体积，有较高的每加仑英里数，清洁引擎内部并且减低了温室气体的排放。

    4． 州的行销部门对生物燃料实行优惠价格，购买E10 E20 E30 或E85先进的生物燃料的价格比任何车辆应用的无铅汽油低15%。

    在甜高粱育种上我们处于世界领先地位，我们拥有保存甜高粱秸秆、从而使酒精厂得以周年生产的技术，我们生产酒精的成本应该更低，希望在适于栽培甜高粱的省份中具有远见卓识的领导率先立法并组织能源、交通、环保和科、工、贸的优秀人才和具有经济实力的企业家组成一个团队密切合作，迅速建立起可改变比例、价格便宜的燃料乙醇的产供销系统。

    5．甜高粱——最符合中国国情的能源作物

    世界生物乙醇产量近年大幅增长，从2000年的294亿升增加到2006年的513亿升，增长74.5%。美国和巴西是世界上两个最大的生物乙醇生产国，2006年美国和巴西乙醇产量分别198.5亿升和178.2亿升，两国乙醇产量占世界总产量的73.4%。巴西用甘蔗生产乙醇已有30多年的历史，美国用玉米生产乙醇的技术也已经相当成熟，因此有些人认为中国开发生物燃料应该仿效他们的方法，用玉米和甘蔗生产乙醇燃料，有的人一听说发改委叫停 “玉米变乙醇项目” 就懵了，殊不知这正是发展我国燃料乙醇的大好时机。

    用玉米和甘蔗生产乙醇不是不好，而是不符合中国国情。美国用玉米生产酒精，因为他们有大片适于栽培玉米的地区——“玉米带”，2007年总产量 3.36亿吨，占世界玉米产量的42.76 %。美国是世界上利用玉米生产生物乙醇规模最大的国家，2007/08年度全世界约有9500万吨玉米用于生产生物乙醇，其中美国使用8100万吨，从而使美国乙醇产量从2006年近198.5亿升增加到2007年的260亿升，增长了30%。在中国，玉米是粮食，13亿人口，粮食不可或缺，其次，玉米是重要的饲料，缺了也不行。据专家预测，2030年需求的粮食约为7.34亿吨，其中口粮2.37亿吨，工商与种子用粮1.3亿吨，而饲料粮为3.67亿吨，约占我国粮食总需求的50%。从第九届亚洲玉米大会传出消息：随着人口增长和调整产业结构，我国玉米供应不足将成为长期趋势，据预测，到2010年我国玉米产需缺口将达到2301万吨，我们还有什么玉米可以用来生产酒精！我想这正是发改委下发紧急通知的原因。这一决策的深远意义已经显露出来：中国避免了许多国家出现的粮荒。

    巴西用甘蔗生产酒精，2007年，巴西生物乙醇的产量从2006年的178.2 亿升增加到200亿升，增长了12%。因它地处热带，有大量的热带地区种植甘蔗。我国可资种植甘蔗的面积很小，主要分布在广西、云南、广东、海南、四川等省。我国制糖成本偏高，巴西、澳大利亚和泰国是世界上三大蔗糖出口国，原糖成本分别为6.5美分/磅、7美分/磅、8.5美分/磅，折合为白糖为人民币 1264—1652元/吨，而目前我国大部分企业的制糖成本在2700元/吨左右（甜菜糖在3000元左右）。2005/06年，我国甘蔗糖的产量为 589万吨。2001年11月国务院办公厅颁布的《中国食物与营养发展纲要（2001-2010年）》中提出，到2010年我国人均年食糖摄入量为9公斤，加上工业用糖，全年食糖消费总量预计为1400万吨，目前距离发展纲要求还很远，现在是靠每年进口200万吨左右食糖和应用1万吨左右的糖精（按 400-500倍的甜度当量计算，相当于400—500万吨食糖）替代，一旦禁用糖精，我国的缺口将更大。综观全球，甘蔗是发展中国家的作物，2004 年，全世界甘蔗的种植面积为20115 khm2，其中巴西、印度、泰国、中国、南非、巴基斯坦六个发展中国家就占全世界甘蔗的种植面积71%。发达国家一般不种。在我国也是这样，20世纪 50-60年代，广东省的糖产量占我国蔗糖总产量的一半以上。现在广东发展起来了，甘蔗的种植面积减少到全国的 10.11%，珠江三角洲的糖厂也已完成了它的历史使命，甘蔗的主产区已经移到广西、云南。2006年全国热带、亚热带面积73万公顷，分布于福建、广东、广西、海南和云南五省，其中海南、云南两省占94.6%。应该说，我国发展甘蔗尚有一定的潜力，但我们应该有全局观念和前瞻意识，作为区域布局来看，我国这73万公顷热带宝地应该用来种植附加值更高的特种经济植物，如香料作物香子兰、香茅、香根草；药用植物金鸡纳、肉桂、豆蔻、砂仁；热带果树芒果、香蕉、菠萝和经济植物橡胶、咖啡等。在附设酒精车间的糖厂应该提倡利用废蜜和甜高粱生产酒精。2005年，我国花费3.83亿美元进口食糖139万吨食糖。在目前蔗糖尚有缺口的情况下，能保证我国食糖的自给自足就很不错了，提倡用甘蔗生产燃料酒精不一定有经济效益，像用玉米生产酒精一样 “以缺替缺” ，可能行不通。

    我国是一个盛产高粱的国家，1983年，我国高粱播种面积4205万亩，占世界的6%，但总产量却占全世界的16%，单位面积产量为世界平均产量的3.7倍。1993年，我国甘蔗的单位面积的产量与世界持平，甜菜的单位面积产量只有世界平均产量的54%，而粒用高粱的单位面积产量却为世界平均单产的285%！甜高粱的生物学特性与高粱类似，可见我国非常适合于甜高粱的栽培。20世纪70-90年代，我们从世界各地引进大批甜高粱种质资源和主要优良品种并选育出一些优良品种在我国23个省市自治区试验推广，事实也证明，最符合我国国情、适合我国气候条件、既产粮食又产能源、纤维的理想的作物就是甜高粱。甜高粱抗旱、耐热、耐涝、耐盐碱，可在未利用的土地上试种推广，根据全国土地资源调查办公室统计，中国有荒草地4927万hm2，盐碱地1020 hm2，其总量占耕地面积的一半。

    标致——雪铁龙在巴西的执行董事长塞尔日•哈比卜说，“只要油价在37美元以上，用甘蔗生产乙醇就有利可图”，我们的品种在非洲的试验表明，用甜高粱生产酒精的成本每升为0.20美元，只有甘蔗每升0.45美元的44-80%。

    由于世界金融危机的影响，石油的价格从去年7月12日的每桶147.25美元跌至目前的40美元左右，是否有必要开发生物质能源呢？回答是肯定的，其理由是：

    1．石油是一种不可再生的能源，用一点就少一点，这将是必然趋势。

    2．燃料酒精的广泛使用，可以减少CO2 的排放，保护护环境。

    3．即使是目前每桶40美元的价格，用甘蔗、甜高粱生产酒精依然有利可图。

    4．酒精的用途不仅仅用作汽车的燃料，它还是燃料电池的燃料。乙醇目前已被确定为安全、方便、较为实用、理想的燃料电池燃料，在未来10～20 年内，乙醇将拥有新型燃料电池30%～40%的市场份额，容量将是车用燃料市场的5倍以上。随着石油等化石能源的逐渐枯竭，石化产业将面临严重的原料供给问题，乙烯的供应紧缺将给石化产业以致命打击，而乙醇是生产乙烯的理想原料，1吨乙醇可以生产0.56吨乙烯，是一项投入、产出比很高的商业项目，乙醇生产乙烯的技术目前就是成熟的，乙醇也将成为支撑现代以乙烯为原料的石化工业的基础原料，在我国的市场容量至少也在2000万吨/年以上。

    用甜高粱生产燃料乙醇的时机已经成熟（见本刊2008年第7期：43-46），甜高粱也将成为生物质能源的主力军（见本刊2008年第4 期：6-9）。甜高粱将在 “以工促农”、“破除城乡二元结构”的地过程中发挥重要的作用，它给我们带来的不仅是能源的安全和清洁的环境，而且它将帮助8亿农民更快奔小康、建设起社会主义新农村、开创我国农业和农村工作的新局面。