張 培

（河南開封天冠生物柴油有限公司，河南 開封 475500）

隨著河南經(jīng)濟的發(fā)展，人口的增長和人民生活水平的提高，能源短缺、溫室效應(yīng)、環(huán)境污染等問題不斷出現(xiàn)，河南迫切需要發(fā)展清潔、多元化能源體系，特別是可再生能源的開發(fā)與利用。而生物柴油是繼燃料乙醇后第二個可以得到大規(guī)模推廣應(yīng)用的清潔的可再生能源產(chǎn)品。大力發(fā)展生物柴油不僅是緩解河南能源壓力的重大戰(zhàn)略措施之一，還可促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入，更有益于保護生態(tài)環(huán)境。大力發(fā)展生物柴油還可推動省內(nèi)汽車行業(yè)、醫(yī)藥、食品、化工等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，達(dá)到“以點帶面”的功效。

1 概述

1.1 生物柴油定義

生物柴油俗稱陽光燃料，是一種長鏈脂肪酸單烷基脂，是以動植物油脂、各種廢棄油脂及微生物油脂等為原料，與短鏈醇（如甲醇、乙醇）經(jīng)過轉(zhuǎn)脂反應(yīng)制備獲取，是一種含氧清潔燃料。生物柴油這一概念最早由德國工程師Dr.Rudolf Diesel于1985年提出，是指利用各種動植物油脂為原料，與甲醇或乙醇等醇類物質(zhì)經(jīng)過交酯化反應(yīng)改性，使其最終變成可供內(nèi)燃機使用的一種燃料。

1.2 生物柴油的優(yōu)勢

與石化柴油相比，生物柴油具有以下無法比擬的優(yōu)勢。

1.2.1 具有優(yōu)良的環(huán)保特性。由于生物柴油中硫含量很低，使得二氧化硫和硫化物的排放降低，比石化柴油減少約30%（有催化劑時為70%）；生物柴油中不含對環(huán)境造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對人體損害低于石化柴油。檢測表明與石化柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患癌率，生物柴油含氧量高，燃燒時排放的煙少。此外，生物柴油的生物降解性高，在自然條件下很快被微生物降解。

1.2.2 具有較好的低溫發(fā)動機啟動性能，無需添加劑，冷濾點可達(dá)20℃。

1.2.3 較好的潤滑性能，延長發(fā)動機的使用壽命。發(fā)動機的壽命與油品的腐蝕性有很大的關(guān)系，油品的硫含量對發(fā)動機的壽命影響很大，生物柴油的含硫量極微，使用生物柴油，柴油機的壽命會得到更好的保障。此外，生物柴油優(yōu)秀的潤滑性能使噴油泵、發(fā)動機缸體和連桿的磨損率大大降低，延長使用壽命。

1.2.4 具有較好的安全性能。閃點是衡量生物柴油在運輸、儲存和使用過程中的安全性的重要指標(biāo)。生物柴油的碳鏈的平均長度比石化柴油長，閃點一般在100℃以上。由于閃點高，在運輸、儲存和使用過程中安全性比較高。

1.2.5 具有良好的燃燒性能。十六烷值是衡量柴油點火性能、影響柴油燃燒特性的參數(shù)。生物柴油燃燒性好，燃燒殘留物呈微酸性，可使催化劑和發(fā)動機機油的使用壽命延長。

1.2.6 具有可再生性，可作為石油產(chǎn)品的替代品。生物柴油與石油、煤等礦物能源不同，生物柴油的生產(chǎn)、加工、消費是一個有機的循環(huán)過程。生物柴油的原料植物通過光合作用能把太陽能轉(zhuǎn)化為生物能儲存起來，通過加工制成生物柴油，生物柴油經(jīng)過人的使用，其中的碳以二氧化碳的形式回到大氣中去，作為下次光合作用的原料。生物柴油的可再生性可以解決一些化石能源枯竭而引起的能源危機，保證能源安全。

1.2.7 兼容性、調(diào)和性好。無需改動柴油機，便可直接添加使用，且生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用，可降低油?耗，提高柴油機的動力性能，并大大降低尾氣的排放量，同時無需增加儲存設(shè)備及對人員進行特殊技術(shù)訓(xùn)練。

1.2.8 含水量高。有助于降低燃料的黏度，提高穩(wěn)定性。

2 發(fā)展生物柴油帶來的社會效益

2.1 緩解河南省一部分能源壓力

從《河南省能源中長期發(fā)展規(guī)劃（2012—2030年）》可知“今后一段時期是河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)、全面建成小康社會、實現(xiàn)中原崛起河南振興，為21世紀(jì)中葉與全國同步基本實現(xiàn)現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ)的關(guān)鍵時期，但河南省仍將處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段，能源需求持續(xù)增長，能源供應(yīng)保障任務(wù)更加艱巨，常規(guī)油氣資源趨于枯竭，省內(nèi)化石能源產(chǎn)能提升難度較大，煤炭、石油、天然氣調(diào)入量逐年增加，對省外能源依存度持續(xù)攀升。資源約束日益加劇推動能源價格總體持續(xù)上升，河南省經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次總體不高，對能源價格承受力較低，保障能源供應(yīng)面臨更大困難”。發(fā)展立足于河南省原料大規(guī)模生產(chǎn)替代液體燃料—生物柴油，能緩解河南省的一部分的能源壓力，對河南省經(jīng)濟發(fā)展也具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.2 調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進油料林業(yè)發(fā)展

河南省糧食生產(chǎn)能力過剩，而將糧食轉(zhuǎn)化成生物能源的效率和效益較低，河南省可以通過調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，將一小部分及不適宜種植糧食的荒山、荒坡及水土流失和沙化嚴(yán)重的地方發(fā)展成生物柴油的原料基地，種植油料作物。發(fā)展生物柴油可以改變單一的“農(nóng)產(chǎn)品—加工—食品”模式，開辟“農(nóng)產(chǎn)品—加工—工業(yè)品”的發(fā)展新模式，所得油品可以減輕河南省油品需求的壓力，也可以緩解農(nóng)民“賣糧難”“賣果難”的問題。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和石油資源的日益枯竭，市場對生物柴油的要求量會越來越大，不會存在產(chǎn)品沒有銷路的問題，另外發(fā)展生物柴油必將刺激油料林業(yè)的發(fā)展，也防止了水土流失和沙化現(xiàn)象。

2.3 轉(zhuǎn)化餐飲廢油，保障人民身體健康

河南省人口較多，每年消耗大量的植物油，各城市餐飲業(yè)產(chǎn)生很多地溝油，許多不法商人從下水道和泔水中提取垃圾油并當(dāng)做食用油銷售，這種垃圾油很不衛(wèi)生，過氧化值、酸值、水分、細(xì)菌嚴(yán)重超標(biāo)，屬非食用油。一旦食用，將會破壞白血球和腸道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。為了保障人民身體健康及保護環(huán)境不受污染，我國不少城市已經(jīng)利用垃圾油生產(chǎn)生物柴油，山東濰坊金鑫達(dá)生物化工有限公司利用自主研發(fā)的生物能源技術(shù)以每天濰坊市區(qū)內(nèi)200噸剩飯剩菜和150噸地溝油為原料，每年生產(chǎn)生物柴油4萬多噸，這些剩飯剩菜生產(chǎn)完生物柴油還可以用于沼氣發(fā)電，沼渣還能生產(chǎn)成無公害生物肥，實現(xiàn)了整個餐廚廢棄物的全部資源化利用。因此，河南省應(yīng)大量收集餐飲費油用于生產(chǎn)生物柴油，變廢為寶，保障人民身體健康。

2.2 發(fā)展生物柴油帶來的環(huán)境效益

生物柴油是以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的可再生能源，發(fā)展生物柴油帶來的環(huán)境效益體現(xiàn)在生產(chǎn)過程、燃燒過程、運輸過程的各個層面，主要有以下4個方面：

2.2.1 生物柴油來源于再生能源，增加生物柴油的生產(chǎn)，可減少石化能源的開采和消耗，從而減少對地球生態(tài)環(huán)境的破壞。

2.2.2 生物柴油硫含量低，其大量生產(chǎn)和使用將減少酸雨形成的環(huán)境災(zāi)害。生物柴油燃燒所排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于植物生長過程中所吸收的二氧化碳。因此，使用生物柴油會大大降低二氧化碳的排放和溫室氣體的積累，緩解并從根本上解決了溫室效應(yīng)，對于保護自然環(huán)境，維護生態(tài)平衡而言，生物柴油是一種可再生的綠色環(huán)保型新能源。

2.2.3 發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)，將增加陸地土地植被覆蓋率，使土地中不適宜種植糧食的荒山、荒坡及水土流失和沙化嚴(yán)重的土地也得以利用，對減少水體流失、調(diào)節(jié)大氣環(huán)境氣候等方面具有生態(tài)調(diào)節(jié)功能。

2.2.4 生物柴油不易揮發(fā)，很容易生物降解。如生產(chǎn)和使用過程中發(fā)生泄漏，不會污染地面和水體，屬于環(huán)境友好型能源產(chǎn)品。

2.3 發(fā)展生物柴油帶來的經(jīng)濟效益

2.3.1 增加農(nóng)民收入，開辟鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)財源

生物柴油生產(chǎn)是以油料作物為主，因此適合油菜生長地區(qū)可大量種植油菜或其他農(nóng)作物，適合種植樹木果子的地區(qū)可大量種植這些能成為生物柴油生產(chǎn)原料的植物，這無疑會給農(nóng)民增加收入。同時，提高副產(chǎn)品的利用率也會帶給農(nóng)民可觀的收入。如榨油時產(chǎn)生的油渣、棉花種植產(chǎn)生的棉籽、修剪茶樹被剪掉的茶籽等。這些原料以往產(chǎn)生很小的經(jīng)濟效益，同時還有植物原料能量密度低、收集和運輸成本高、生產(chǎn)規(guī)模不可能很大、回收分散的餐飲廢油等問題。因此，鄉(xiāng)鎮(zhèn)民營企業(yè)機制靈活，很適合從事這項產(chǎn)業(yè)。他們可以收集原料榨出油后送往生物柴油廠，可以降低運輸原料成本。由此可見，生物柴油產(chǎn)業(yè)將為河南省鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)開辟廣闊的財源。

2.3.2 增加更多就業(yè)機會

河南省應(yīng)在不宜種植糧食作物的地區(qū)大面積營建造生物柴油資源林，提供廉價的油原料，榨出的油用于生產(chǎn)生物柴油，必將促進河南省經(jīng)濟的發(fā)展，也帶給人民更多的就業(yè)機會。

2.3.3 生物柴油的高值化使企業(yè)獲利更大

企業(yè)生產(chǎn)出來的生物柴油可直接銷售。生物柴油中的脂肪酸甲酯粗品經(jīng)精制提純后，可用于工業(yè)溶劑、表面活性劑、工業(yè)化學(xué)品、農(nóng)業(yè)化學(xué)品等，而脂肪酸甲酯通過化學(xué)方法或生物方法的加工，可生產(chǎn)鏈烷醇酰胺、甲酯磺酸鹽、脂肪醇等生物基產(chǎn)品的銷售，而且生產(chǎn)生物柴油得到的副產(chǎn)物甘油經(jīng)精制提純后是一種用途廣泛的化學(xué)品，在食品、化妝品、醫(yī)藥、化工、紡織、煙草等領(lǐng)域都有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，而且范圍正在不斷延伸和擴展。

3 結(jié)論

生物柴油是典型的“綠色能源”，具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢。它的顯著特點在于資源和環(huán)境的雙贏，能夠促使社會、環(huán)境、經(jīng)濟效益和諧統(tǒng)一，被國際可再生能源界譽為最具發(fā)展前景的替代產(chǎn)品。河南省在《河南省中長期發(fā)展規(guī)劃（2012-2030）》中也說“能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)、全面建成小康社會、實現(xiàn)富民強省和現(xiàn)代化的重要保障”，從而我們也可以看出，生物柴油有很多的優(yōu)點，對河南省的人民、環(huán)境、經(jīng)濟都有益處，所以河南應(yīng)大力發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)。

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