行業(yè)經(jīng)濟論文-重視可再生資源的開發(fā)和利用 ——關于美國可再生資源的長遠戰(zhàn)略.doc

行業(yè)經(jīng)濟論文-重視可再生資源的開發(fā)和利用關于美國可再生資源的長遠戰(zhàn)略20世紀已經(jīng)過去。在過去100年中，科學技術、社會結構、全球人口都發(fā)生了很大變化?？梢灶A見，21世紀這些變化仍將對社會各方面產(chǎn)生巨大影響。20世紀世界經(jīng)濟雖然經(jīng)歷了多次蕭條、景氣、危機、復蘇的反復，但是世界經(jīng)濟有了很大的發(fā)展。發(fā)達國家經(jīng)濟繼續(xù)發(fā)展，許多新工業(yè)化國家和地區(qū)，特別是發(fā)展中國家的經(jīng)濟呈持續(xù)快速發(fā)展勢頭。21世紀的世界經(jīng)濟，特別是未來的2025年中世界經(jīng)濟仍將保持高速發(fā)展。在未來經(jīng)濟的發(fā)展中，人類將面臨有限的資源和保護生態(tài)環(huán)境的嚴峻挑戰(zhàn)。在今后25年內(nèi)，世界人口可能達到100億，需要滿足如此大量人口的食物和必要的物資。同時，需要供應相應能源、交通、住房、學校以及各種機器等需求。呈指數(shù)增長的需求和有限的資源形成了尖銳的矛盾?；仡?0世紀的發(fā)展，特別是20世紀30年代以來，正是烴類經(jīng)濟發(fā)展的歷史，主要資源來自于化石資源（煤、石油和天燃氣），許多國家都認為化石資源是保證能源和原材料供應的基礎。從20年代以來的靠其提供經(jīng)濟發(fā)展的需要，以至于達到今日的生活水準。據(jù)統(tǒng)計，生物基資源所占份額很小，在能源方面低于1%，在原材料方面也不到5%。盡管烴類對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻呈強勁勢頭，但是有限的資源令人擔憂，而各種化工產(chǎn)品帶來的生態(tài)和環(huán)境問題也日益嚴重，因此可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為全球共識，并且已被廣泛接受和推行。在可持續(xù)發(fā)展的施行中，要使經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保持平衡，經(jīng)濟持續(xù)增長、生活健康標準不斷提高、國家安全與穩(wěn)定，保證資源供應具有重要的作用。因此，許多國家政府的產(chǎn)業(yè)界都呼吁開發(fā)和利用可再生資源來補充和取代目前過于依賴的非再生并日益減少的化石燃料資源。早在1996年，美國政府就組織有關行業(yè)協(xié)會、學術團體、產(chǎn)業(yè)界和教育科研部門專家講座可再生資源開發(fā)利用問題，并于1998年后提出題為2020植物/農(nóng)作物為基礎的可再生資源通過可再生植物/農(nóng)作物資源利用加強美國經(jīng)濟安全性的設想（以下簡稱“設想”）。該設想公開發(fā)表后，美國農(nóng)業(yè)部和能源部支持全國玉米種植者協(xié)會組織跨產(chǎn)業(yè)部門研究講座設想的實施問題。經(jīng)過長時間講座產(chǎn)業(yè)界、深信界和政府部門對設想目標的實現(xiàn)、存在問題和實施步驟取得共識，并提出了題為實施植物/農(nóng)作物為基礎的可再生資源2020年設想的技術指南（以下簡稱“技術指南”）。這兩份報告內(nèi)容詳實、焦點明確、邏輯性強、實施步驟清晰，許多觀點和技術課題及措施具有啟迪性。從該兩份報告中，不僅可以弄清可再生資源和內(nèi)涵、開發(fā)利用的必要性和可能性，而且對如何開展和促進可再生資源的開發(fā)利用提供了實施途徑。對目前可再生資源開發(fā)利用的經(jīng)濟技術狀況、存在的障礙和誤區(qū)也都作了明確的闡述。雖然兩份報告都是針對美國情況提出的，但是其科學性和前瞻性以及許多技術內(nèi)涵對我們?nèi)圆环梃b參考價值。“設想”是有關于發(fā)展以植物/農(nóng)作物為基礎的可再生資源產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略，是由美國農(nóng)業(yè)、林業(yè)和化學工業(yè)部門（其中有各類美國公司企業(yè)）、非盈利組織、商貿(mào)協(xié)會和學術部門、各行各業(yè)的專家學者共63人經(jīng)過講座研究，首先提出對此新興產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的設想。1996年12月美國全國玉米種植者協(xié)會組織戰(zhàn)略設想研討會，目的是草擬一個產(chǎn)業(yè)設想，使植物/農(nóng)作物為基礎的的可再生物質(zhì)可以作為當前慣用的原料的補充來源以滿足人們對化學品、材料和其他產(chǎn)品不斷增長的需要。本“設想”廣泛地規(guī)劃了此產(chǎn)業(yè)如何從目前家庭式的產(chǎn)業(yè)走向全國規(guī)模的核心制造產(chǎn)業(yè)的道路。公開此“設想”的目的是為了吸引更多讀者關注，出謀劃策，共同開發(fā)，使其能成為現(xiàn)實的技術實施方案。對于世界資源能否足夠支持當前已經(jīng)發(fā)生的急劇經(jīng)濟膨脹，社會上歷來存在兩種不同觀點：一種是悲觀的認為，世界資源難以滿足呈指數(shù)的經(jīng)濟增長。如果現(xiàn)有技術不能進一步發(fā)展，而非再生資源又有限，這種悲觀看法確實是現(xiàn)實的評價；另一方面，當前的技術正在突破，并有無限潛力，因此對未來產(chǎn)生樂觀看法。歷史教育人們，只有通過協(xié)調(diào)提出明確設想，才能引導人們?nèi)ソ鉀Q關于未來發(fā)展的重大問題。過去一直談如何解決未來25年世界超過100億人口的食品問題。獲得食物只是人類生存的一種需要，其他還有呈指數(shù)增長的對能源、運輸、住宅、學校、機械以及計算機等的需要，而滿足這些需求的資源從何而來是應當考慮的問題。鉆探更多、更深的油氣井可以供應更多的烴類原料，但是油氣儲量畢竟有限。對現(xiàn)有烴類的有效利用率將會不斷提高，但是效果不大。納米技術可能會促進小型化從而節(jié)省材料，但是有些物件不能縮小。問題是資源正在耗盡，何時耗盡并不重要，重要的是探求一種新的資源模式，使之逐步轉化?！霸O想”序言稱，不論適用性技術應用如何，凡將現(xiàn)有資源轉化為可再生資源，都是符合可持續(xù)發(fā)展的方向，也適應環(huán)境和生態(tài)要求。因此，應用植物/農(nóng)作物資源的設想是樂觀的。隨著適用性研究和開發(fā)的進展，人們可以發(fā)現(xiàn)許多經(jīng)濟上可行的方案來滿足整個地球的需求。該設想確定了方向和相應的規(guī)劃，采取措施建立利用植物系統(tǒng)中能源和碳源的可再生資源基礎。面臨的挑戰(zhàn)是嚴重的，但機遇也是難以衡量的。人類可以適應變化，但必須接受所面臨的挑戰(zhàn)。序言中從兩方面進一步闡明“設想”提出的背景：1、界定植物/農(nóng)作物基資源植物/農(nóng)作物基(有時用生物基bio-based)資源是指來自于一定范圍的植物系統(tǒng)，主要是農(nóng)作物、林產(chǎn)品和食品、飼料和纖維工業(yè)加工過程中的副產(chǎn)物。它們可以通過一年生的作物和樹種，多年生植物和短期輪作樹種等途徑在一個較短的時間內(nèi)再生。石油化學品原本也是以植物為基礎，其基本分子為烴類。植物/農(nóng)作物基可再生資源當前所用的大量基本分子是碳水化合物、木質(zhì)素和植物油。也有一些量少高值的分子是來自二級植物新陳代謝。另一個主要區(qū)別是烴類及其提取系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)并加工處理其所需要的原料型產(chǎn)品，而植物基可再生資源在某些程度上雖然也被認定，但某種植物會含有某種資源，加工后會留下什么，尚未完全搞清。最近生物技術進展可以改變植物成分和酶提取系統(tǒng)，這就為現(xiàn)在需要的化學產(chǎn)品和新型中間人體及產(chǎn)品制造提供了新的經(jīng)濟機遇。據(jù)統(tǒng)計，美國的森林、耕地、牧場等面積約22.46億英畝(1英畝=0.405公頃，下同)，其中主要農(nóng)作物的種植面積有4.24億英畝，可以生產(chǎn)大量植物/農(nóng)作物基資源。過去50年，這類資源的重點主要是面向食物、飼料和纖維生產(chǎn)。2、烴類經(jīng)濟20世紀后期，世界經(jīng)濟發(fā)展很快，生產(chǎn)增長率有很大提高，尤其是各發(fā)達國家，一些發(fā)展中國家也不斷增長。成功的增長和發(fā)展過程中起主要作用的是烴類經(jīng)濟。自20年代以來，礦物化石燃料的采取和利用提供了人們當前所享受的經(jīng)濟效益和生活水準。許多國家都依靠這種資源來滿足能源和原材料的需要。在過去50年中，大量的研究開發(fā)在能源生產(chǎn)和基礎產(chǎn)品制造方面創(chuàng)造了許多可以大量增值的工藝過程。市場經(jīng)濟明顯地受人們提高生活水準的意愿所驅動，以創(chuàng)造各種產(chǎn)品。生物基資源的(主要是用植物基)用量很小。據(jù)統(tǒng)計，在能源方面少于1%，在原材料方面亦低于5%。美國1996年玉米、黃豆和小米等生產(chǎn)用作食品和飼料量約為6900億磅(1磅=0.4536公斤，下同)。由此從經(jīng)濟角度看還不能趕上工業(yè)原料，而以烴類為基礎的經(jīng)濟卻繁榮昌盛。烴類雖然將繼續(xù)起到非常有效的經(jīng)濟發(fā)展平臺作用，但是在其未來應用中卻有若干問題有待解決。首先是對石油化學產(chǎn)品的應用環(huán)境問題日益受到關注，隨著又產(chǎn)生了許多相關的問題?；剂鲜且活愓跍p少的原料資源。應用植物/農(nóng)作物基資源作為一種補充，由于它們是可再生的，所以為經(jīng)濟有序地向可持續(xù)發(fā)展轉變創(chuàng)造了機會。通過對能源狀態(tài)的審視就可看到可再生資源作為一種補充的必要性。烴類資源有限，許多專家提出世界可采和探明儲量，如按現(xiàn)在消費水平計算只能提供50-100年，此處的一個重要假設是“現(xiàn)在消費水平”是保持不變，但是從全世界人口增長和生活水準變化來考慮，此假設是不合理的。當前世界上按人口平均的能源消費水平差距很大，詳見表1，許多發(fā)展中國家都將增加能源消費。未來的能源供應問題是多方面的，因為發(fā)展中國家人口眾多。例如，中國按人口平均能源消費相當于美國水平的1/3，其需要增加的能量數(shù)量約相當于美國現(xiàn)在全年能源使用總量。表1當前按人口平均能源消費水平KWh/人美國法國日本巴西泰國中國122007500700015001200900一些有效利用烴類的開發(fā)將有助于需要增長問題的解決，但是對烴類找到補充資源是完全必要的，只有如此才能保持可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)基礎。新技術開發(fā)和應用需要時間。石油化學工業(yè)本身的發(fā)展就是一個事例。1920年烴類原材料經(jīng)濟并不像今天這樣具有吸引力，過了50年，開始適應化石燃料狀況的工藝。因此，要使植物/農(nóng)作物基系統(tǒng)達到同樣現(xiàn)代化水平也需要時間。當前正是開展大量研究開發(fā)工作、利用各種可再生資源和各種新工藝、并開始在各種可供選擇的途徑中提出選擇標準的時候?，F(xiàn)在進行研究并不意味系統(tǒng)要立即改變，但是，烴類經(jīng)濟的經(jīng)濟學未來將出現(xiàn)問題：要支付高額環(huán)境費用，或是由于原料缺少而價格上揚。投資適用性研究可以在未來能源和原材料間進行相關的比較，提供非常需要的選擇。在中期至長期，選擇植物/農(nóng)作物基可再生資源可能是要兼顧環(huán)境方面容許和經(jīng)濟方面具有吸引力。而在近期，研究和開發(fā)可能只在一些領域內(nèi)進行，使植物/農(nóng)作物可再生資源能開始進入基本化學原料市場，從而擴大資源基礎，延長有價值的化石燃料儲備的應用壽命。在上述背景環(huán)境下，通過研究討論，提出了2020年開發(fā)利用植物/農(nóng)作物可再生資源的設想的目標；“設想”是要通過植物/農(nóng)作物基可再生資源的開發(fā)來提供經(jīng)濟繼續(xù)發(fā)展、生活的健康標準和強大的國家安全。植物/農(nóng)作物基可再生資源可以改變當前對日益減少的非再生資源的依賴。本“設想”的內(nèi)涵重點是建立新的觀念，即植物基資源是越來越重要的工業(yè)原料資源。非再生資源可能因經(jīng)濟和環(huán)境因素逐步被植物基再生資源所取代，“設想”反對等到危機發(fā)生時現(xiàn)開始啟動替代。展望2020年，化石燃料可能仍將占90%，增加植物基可再生資源并不是可有可無的，它對滿足未來的需求非常迫切。當然，需要有效地加工和利用這些植物衍生原料。其新途徑的研究從現(xiàn)在就要開始，為經(jīng)濟發(fā)展有足夠的時間，保證解決環(huán)境而進行良好的合作。要取得有成效的進展，應當確定以下的方向性目標：1、2020年化學基礎產(chǎn)品中至少有10%來自植物的可再生資源原料，到2050年提高到50%。2、建立植物基(農(nóng)作物，林產(chǎn)，加工業(yè))系統(tǒng)，用有效的轉化加工工藝生產(chǎn)可再生原料，為2020年選中的產(chǎn)品提供經(jīng)濟合理、對環(huán)境瓜敏感的制造平臺。用此生產(chǎn)鏈來示范一個綜合的植物/農(nóng)作物基原料系統(tǒng)的經(jīng)濟合理性和潛在效益，顯示工業(yè)應用機遇的新領域，為2020年以后國內(nèi)和出口的需求做出貢獻。3、在工業(yè)投資者、植物商、生產(chǎn)者、學術界和各級政府之間建立合作伙伴關系，開發(fā)從小范圍到大規(guī)模的工業(yè)應用，重新激活農(nóng)村經(jīng)濟，改進增值加工和制造鏈的集成，消除食品、飼料和纖維加工業(yè)與基礎材料制造業(yè)之間的差別?！霸O想”中提出，科研與開發(fā)方面要制定有詳細目的和要求的相應計劃，支持上述方向性目標的實現(xiàn)，從而也可取得投資的優(yōu)勢。植物/農(nóng)作物基資源利用現(xiàn)狀和前景一、現(xiàn)狀烴類提供人類能源和衣著。塑料、油料、油漆、染料、藥品等基礎原料，已經(jīng)成為現(xiàn)代生活的主要依靠。1970-1990年間石油基的塑料增加了4倍，