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行业经济论文-重视可再生资源的开发和利用 ——关于美国可再生资源的长远战略.doc

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行业经济论文-重视可再生资源的开发和利用 ——关于美国可再生资源的长远战略.doc

行业经济论文重视可再生资源的开发和利用关于美国可再生资源的长远战略20世纪已经过去。在过去100年中,科学技术、社会结构、全球人口都发生了很大变化。可以预见,21世纪这些变化仍将对社会各方面产生巨大影响。20世纪世界经济虽然经历了多次萧条、景气、危机、复苏的反复,但是世界经济有了很大的发展。发达国家经济继续发展,许多新工业化国家和地区,特别是发展中国家的经济呈持续快速发展势头。21世纪的世界经济,特别是未来的2025年中世界经济仍将保持高速发展。在未来经济的发展中,人类将面临有限的资源和保护生态环境的严峻挑战。在今后25年内,世界人口可能达到100亿,需要满足如此大量人口的食物和必要的物资。同时,需要供应相应能源、交通、住房、学校以及各种机器等需求。呈指数增长的需求和有限的资源形成了尖锐的矛盾。回顾20世纪的发展,特别是20世纪30年代以来,正是烃类经济发展的历史,主要资源来自于化石资源(煤、石油和天燃气),许多国家都认为化石资源是保证能源和原材料供应的基础。从20年代以来的靠其提供经济发展的需要,以至于达到今日的生活水准。据统计,生物基资源所占份额很小,在能源方面低于1,在原材料方面也不到5。尽管烃类对经济发展的贡献呈强劲势头,但是有限的资源令人担忧,而各种化工产品带来的生态和环境问题也日益严重,因此可持续发展战略已成为全球共识,并且已被广泛接受和推行。在可持续发展的施行中,要使经济发展与生态环境保持平衡,经济持续增长、生活健康标准不断提高、国家安全与稳定,保证资源供应具有重要的作用。因此,许多国家政府的产业界都呼吁开发和利用可再生资源来补充和取代目前过于依赖的非再生并日益减少的化石燃料资源。早在1996年,美国政府就组织有关行业协会、学术团体、产业界和教育科研部门专家讲座可再生资源开发利用问题,并于1998年后提出题为2020植物/农作物为基础的可再生资源通过可再生植物/农作物资源利用加强美国经济安全性的设想(以下简称设想)。该设想公开发表后,美国农业部和能源部支持全国玉米种植者协会组织跨产业部门研究讲座设想的实施问题。经过长时间讲座产业界、深信界和政府部门对设想目标的实现、存在问题和实施步骤取得共识,并提出了题为实施植物/农作物为基础的可再生资源2020年设想的技术指南(以下简称技术指南)。这两份报告内容详实、焦点明确、逻辑性强、实施步骤清晰,许多观点和技术课题及措施具有启迪性。从该两份报告中,不仅可以弄清可再生资源和内涵、开发利用的必要性和可能性,而且对如何开展和促进可再生资源的开发利用提供了实施途径。对目前可再生资源开发利用的经济技术状况、存在的障碍和误区也都作了明确的阐述。虽然两份报告都是针对美国情况提出的,但是其科学性和前瞻性以及许多技术内涵对我们仍不乏借鉴参考价值。设想是有关于发展以植物/农作物为基础的可再生资源产业的战略,是由美国农业、林业和化学工业部门(其中有各类美国公司企业)、非盈利组织、商贸协会和学术部门、各行各业的专家学者共63人经过讲座研究,首先提出对此新兴产业未来发展的设想。1996年12月美国全国玉米种植者协会组织战略设想研讨会,目的是草拟一个产业设想,使植物/农作物为基础的的可再生物质可以作为当前惯用的原料的补充来源以满足人们对化学品、材料和其他产品不断增长的需要。本设想广泛地规划了此产业如何从目前家庭式的产业走向全国规模的核心制造产业的道路。公开此设想的目的是为了吸引更多读者关注,出谋划策,共同开发,使其能成为现实的技术实施方案。对于世界资源能否足够支持当前已经发生的急剧经济膨胀,社会上历来存在两种不同观点一种是悲观的认为,世界资源难以满足呈指数的经济增长。如果现有技术不能进一步发展,而非再生资源又有限,这种悲观看法确实是现实的评价另一方面,当前的技术正在突破,并有无限潜力,因此对未来产生乐观看法。历史教育人们,只有通过协调提出明确设想,才能引导人们去解决关于未来发展的重大问题。过去一直谈如何解决未来25年世界超过100亿人口的食品问题。获得食物只是人类生存的一种需要,其他还有呈指数增长的对能源、运输、住宅、学校、机械以及计算机等的需要,而满足这些需求的资源从何而来是应当考虑的问题。钻探更多、更深的油气井可以供应更多的烃类原料,但是油气储量毕竟有限。对现有烃类的有效利用率将会不断提高,但是效果不大。纳米技术可能会促进小型化从而节省材料,但是有些物件不能缩小。问题是资源正在耗尽,何时耗尽并不重要,重要的是探求一种新的资源模式,使之逐步转化。设想序言称,不论适用性技术应用如何,凡将现有资源转化为可再生资源,都是符合可持续发展的方向,也适应环境和生态要求。因此,应用植物/农作物资源的设想是乐观的。随着适用性研究和开发的进展,人们可以发现许多经济上可行的方案来满足整个地球的需求。该设想确定了方向和相应的规划,采取措施建立利用植物系统中能源和碳源的可再生资源基础。面临的挑战是严重的,但机遇也是难以衡量的。人类可以适应变化,但必须接受所面临的挑战。序言中从两方面进一步阐明设想提出的背景1、界定植物/农作物基资源植物/农作物基有时用生物基biobased资源是指来自于一定范围的植物系统,主要是农作物、林产品和食品、饲料和纤维工业加工过程中的副产物。它们可以通过一年生的作物和树种,多年生植物和短期轮作树种等途径在一个较短的时间内再生。石油化学品原本也是以植物为基础,其基本分子为烃类。植物/农作物基可再生资源当前所用的大量基本分子是碳水化合物、木质素和植物油。也有一些量少高值的分子是来自二级植物新陈代谢。另一个主要区别是烃类及其提取系统已经开发并加工处理其所需要的原料型产品,而植物基可再生资源在某些程度上虽然也被认定,但某种植物会含有某种资源,加工后会留下什么,尚未完全搞清。最近生物技术进展可以改变植物成分和酶提取系统,这就为现在需要的化学产品和新型中间人体及产品制造提供了新的经济机遇。据统计,美国的森林、耕地、牧场等面积约22.46亿英亩1英亩0.405公顷,下同,其中主要农作物的种植面积有4.24亿英亩,可以生产大量植物/农作物基资源。过去50年,这类资源的重点主要是面向食物、饲料和纤维生产。2、烃类经济20世纪后期,世界经济发展很快,生产增长率有很大提高,尤其是各发达国家,一些发展中国家也不断增长。成功的增长和发展过程中起主要作用的是烃类经济。自20年代以来,矿物化石燃料的采取和利用提供了人们当前所享受的经济效益和生活水准。许多国家都依靠这种资源来满足能源和原材料的需要。在过去50年中,大量的研究开发在能源生产和基础产品制造方面创造了许多可以大量增值的工艺过程。市场经济明显地受人们提高生活水准的意愿所驱动,以创造各种产品。生物基资源的主要是用植物基用量很小。据统计,在能源方面少于1,在原材料方面亦低于5。美国1996年玉米、黄豆和小米等生产用作食品和饲料量约为6900亿磅1磅0.4536公斤,下同。由此从经济角度看还不能赶上工业原料,而以烃类为基础的经济却繁荣昌盛。烃类虽然将继续起到非常有效的经济发展平台作用,但是在其未来应用中却有若干问题有待解决。首先是对石油化学产品的应用环境问题日益受到关注,随着又产生了许多相关的问题。化石燃料是一类正在减少的原料资源。应用植物/农作物基资源作为一种补充,由于它们是可再生的,所以为经济有序地向可持续发展转变创造了机会。通过对能源状态的审视就可看到可再生资源作为一种补充的必要性。烃类资源有限,许多专家提出世界可采和探明储量,如按现在消费水平计算只能提供50100年,此处的一个重要假设是现在消费水平是保持不变,但是从全世界人口增长和生活水准变化来考虑,此假设是不合理的。当前世界上按人口平均的能源消费水平差距很大,详见表1,许多发展中国家都将增加能源消费。未来的能源供应问题是多方面的,因为发展中国家人口众多。例如,中国按人口平均能源消费相当于美国水平的1/3,其需要增加的能量数量约相当于美国现在全年能源使用总量。表1当前按人口平均能源消费水平KWh/人美国法国日本巴西泰国中国122007500700015001200900一些有效利用烃类的开发将有助于需要增长问题的解决,但是对烃类找到补充资源是完全必要的,只有如此才能保持可持续发展的工业基础。新技术开发和应用需要时间。石油化学工业本身的发展就是一个事例。1920年烃类原材料经济并不像今天这样具有吸引力,过了50年,开始适应化石燃料状况的工艺。因此,要使植物/农作物基系统达到同样现代化水平也需要时间。当前正是开展大量研究开发工作、利用各种可再生资源和各种新工艺、并开始在各种可供选择的途径中提出选择标准的时候。现在进行研究并不意味系统要立即改变,但是,烃类经济的经济学未来将出现问题要支付高额环境费用,或是由于原料缺少而价格上扬。投资适用性研究可以在未来能源和原材料间进行相关的比较,提供非常需要的选择。在中期至长期,选择植物/农作物基可再生资源可能是要兼顾环境方面容许和经济方面具有吸引力。而在近期,研究和开发可能只在一些领域内进行,使植物/农作物可再生资源能开始进入基本化学原料市场,从而扩大资源基础,延长有价值的化石燃料储备的应用寿命。在上述背景环境下,通过研究讨论,提出了2020年开发利用植物/农作物可再生资源的设想的目标设想是要通过植物/农作物基可再生资源的开发来提供经济继续发展、生活的健康标准和强大的国家安全。植物/农作物基可再生资源可以改变当前对日益减少的非再生资源的依赖。本设想的内涵重点是建立新的观念,即植物基资源是越来越重要的工业原料资源。非再生资源可能因经济和环境因素逐步被植物基再生资源所取代,设想反对等到危机发生时现开始启动替代。展望2020年,化石燃料可能仍将占90,增加植物基可再生资源并不是可有可无的,它对满足未来的需求非常迫切。当然,需要有效地加工和利用这些植物衍生原料。其新途径的研究从现在就要开始,为经济发展有足够的时间,保证解决环境而进行良好的合作。要取得有成效的进展,应当确定以下的方向性目标1、2020年化学基础产品中至少有10来自植物的可再生资源原料,到2050年提高到50。2、建立植物基农作物,林产,加工业系统,用有效的转化加工工艺生产可再生原料,为2020年选中的产品提供经济合理、对环境瓜敏感的制造平台。用此生产链来示范一个综合的植物/农作物基原料系统的经济合理性和潜在效益,显示工业应用机遇的新领域,为2020年以后国内和出口的需求做出贡献。3、在工业投资者、植物商、生产者、学术界和各级政府之间建立合作伙伴关系,开发从小范围到大规模的工业应用,重新激活农村经济,改进增值加工和制造链的集成,消除食品、饲料和纤维加工业与基础材料制造业之间的差别。设想中提出,科研与开发方面要制定有详细目的和要求的相应计划,支持上述方向性目标的实现,从而也可取得投资的优势。植物/农作物基资源利用现状和前景一、现状烃类提供人类能源和衣着。塑料、油料、油漆、染料、药品等基础原料,已经成为现代生活的主要依靠。19701990年间石油基的塑料增加了4倍,已经逐步代替了玻璃、金属甚至纸张。植物/农作物基资源目前尚未有效利用,主要是因为可用性差、质量不高、供应不稳或是价格高。要推动和提高植物/农作物可再生资源应用的兴趣,需要从以下几个方面来分析。1、实用性尽管消费总量不高,但是植物基原料当前在化学品方面应用面很广,如用于油漆、粘合剂及润滑剂等。黄豆是植物袖的传统原料,随着基因工程进展,可以生产满足特殊润滑剂市场需要的专门润滑油。最近,可用黄豆衍生物制造油墨,在乙醇、山梨醇、纤维素、拧槽酸、天然橡胶、多数氨基酸以及各种蛋白质等化学品生产

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