化工新視野下中國生物甲烷跨越式發(fā)展策略

劉 暢，陸小華，楊祝紅，朱育丹，馮 新

（材料化學(xué)工程國家重點實驗室，南京工業(yè)大學(xué)，江蘇 南京210009）

1 生物甲烷符合我國節(jié)能減排重大需求

天然氣是當(dāng)今世界首選的清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料，我國天然氣需求量急劇上升。2011年我國消耗的天然氣總量達(dá)到1290 億立方米，預(yù)計2020年將超過2000 億立方米。然而我國是缺油少氣的國家，據(jù)國土資源部公布的數(shù)據(jù)，2011年我國天然氣探明儲量為4.5 萬億立方米，僅可使用20～30年。因此，保障我國未來天然氣供應(yīng)的可持續(xù)性，事關(guān)國家安全。

目前，我國對能源的需求不斷增長。2011年，能源消耗總量已達(dá)34.8 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，躍居世界第一位；然而，由于煤炭、石油和天然氣等化石能源所占比例高達(dá)90%，雖然采取各種減排方法，但當(dāng)年二氧化碳減排4%的指標(biāo)僅實現(xiàn)減排1.31%。大力發(fā)展可再生能源，減少化石能源的消耗，是實現(xiàn)二氧化碳減排的必由之路。

同樣令人擔(dān)憂的是污染問題。統(tǒng)計表明，目前全國每年的城市垃圾生產(chǎn)量達(dá)到1.5 億噸，未經(jīng)處理的垃圾總量已達(dá)到70 億噸。同時，我國13 億人口和分別占世界51%和40%飼養(yǎng)量的豬和雞鴨所產(chǎn)生的糞便數(shù)量世界第一，國務(wù)院2010年頒布的《第一次全國污染源普查公報》指出：“畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染嚴(yán)重，全國水污染中的42.0%COD、21.7%總氮、37.7%總磷排放量來自畜禽糞便”。低劣生物質(zhì)的無序堆放，不僅會傳播各種病菌，還會發(fā)酵生成甲烷釋放到大氣中，引起的溫室效應(yīng)是CO2的21 倍！

然而，低劣生物質(zhì)是產(chǎn)生生物甲烷，替代天然氣的寶貴資源。與太陽能、風(fēng)能相比，以生物甲烷為典型代表的生物質(zhì)能是唯一可存儲、可作為燃料和化學(xué)原料的可再生能源。……