主题：【讨论】美国粮食做酒精燃料的能源政策 -- 唵啊吽

http://www.biotech.org.cn/fruit/news_show.php?id=23135

2007年国家科技最高奖李振声,反驳布朗

中国的粮食，自一九九零年至二00四年的十五年中，有九年生产与消费平衡有余，余额为五千七百多万吨。这十五年合计进口粮食一点九亿吨，出口一点五亿吨，净进口四千多万吨，相当于十五年中国粮食总消费量的百分之零点六，对世界粮食市场的影响微不足道。

　　李振声指出，中国自己能养活自己的主要理由有：中国耕地、草地和海洋资源及其开发利用的潜力。去年人均占有耕地一点四一亩，人均占有播种面积为一点七八亩，满足人均粮食消费所需要的粮食播种面积一点二二亩，此外还有剩余播种面积零点五六亩，可供种植蔬菜、瓜果等经济作物。其次，中国科学技术对支持和促进农业持续发展的潜力。通过实施农业科技项目，中国的粮食生产十五年保持了年均百分之一以上的持续增长。

http://www.beijingreview.com.cn/2004-41/200441-fm3.htm

中国科学院自然资源综合考察委员会曾对中国土地的人田承受能力进行了系统研究。提出：“中国粮食最大可能生产能力为8.3亿吨，以人均500公斤的消费水平计算，人口承受能力近17亿”。

庄稼光合作用生产出来的纤维比淀粉多。人类真正要利用植物光合作用获取能源的话，应该用禾杆麦杆等纤维制造乙醇，而不是用淀粉粮食。

效率最高的还是农场禾杆作畜牧也饲料，然后牲口粪便做沼气燃料。

只要往庄稼地里一看，就知道同样是碳水化合物，淀粉最多也就是十分之一，其它十分之九都是纤维。纤维内能量是众所周知的，牲口吃，也可以做柴火。

同样的单位面积土地，在中国可以是几家农民的工作，在美国却不够一个人耕种。另外，人均可用耕地的数量，使得美国可以休耕和轮作，南美的大豆也是轮作为主的，这也是90%转基因大豆是抗锄草剂大豆的原因，抗除草剂大豆是适应与玉米轮作的。在中国，70年代，东北农村还偶尔能看到，现在，休耕连知道农民也拿不动农具了。因此，建国后大豆在中国连片种植一直在向北萎缩，特别是70年代后化肥供应逐年充足，休耕不在必要的时候。本来，美国的豆种主要血缘来源于传教士2-30年代在长春孟家屯收集的，现在那里基本上已经看不到大豆了，黑龙江现在才是大豆主产区。现在中国的玉米和水稻成本是可以在世界上竞争的，大豆除非得到强力补贴，否则现在的价格除黑龙江和内蒙外很难引起农民的兴趣。至于玉米转化乙醇，就纯属农业政策失误，吉林省玉米产量在中国1/7，本来是国家的玉米调出中心和储备中心，遗憾的是国家一直对吉林这方面支持不到位，90年代，吉林省政府最烦心的就是收购玉米和贮藏粮食的经费的筹集，向国家申请，脸色难看，而且玉米的调出往往赔本，不能偿还。就是说要用吉林省的财政收入替全国的粮食用户买单。最终，吉林省痛下决心，上了玉米乙醇，即使当时成本还不合算，毕竟，玉米乙醇即使补贴也是补贴在省内的企业上。现在，国家为农业短视，付出了代价

玉米单产11/14吨

以下引文全国的总产量

国家粮油信息中心正式发布了2006年中国主要粮油作物播种面积、产量最新估计数据及2007年最新预测数据。3月份估计数据显示，2006年我国玉米产量将达到1.44亿吨，创历史最高纪录。

　　3月份估计数据显示，2006年中国玉米的播种面积为2712万公顷，同比增长76万公顷，增幅为2.89%。玉米产量为14400万吨，同比增长463万吨，增幅为3.32%。增产的主要原因是东北地区玉米生育后期天气状况良好，有利于玉米的单产水平提高。

　　3月份估计，2006年中国小麦播种面积为2345万公顷，同比增长66万公顷，增幅2.89％。2006年中国小麦产量为10384万吨，同比增长640万吨，增幅6.56％。冬小麦产量估计为9868万吨，同比增长727万吨，增幅7.95％。

　　油料作物中，估计2006年中国大豆播种面积为910万公顷，与上月估计持平，同比降低49万公顷，降幅5.1％。估计大豆产量为1550万吨，与上月估计持平，同比减少85万吨，降幅5.2%。主要原因是黑龙江面积和单产降低。

　　国家粮油信息中心昨天还发布了对2007年玉米、稻谷等作物播种面积和产量的预测，在4月份春播开始后，将对该数据进行调整。

3月份预测，2007年中国玉米播种面积为2740万公顷，同比增加28万公顷，增幅1.03％，主要原因是玉米种植效益高于大豆，使一部分大豆播种面积转移到玉米中。在天气状况基本正常的情况下，预计2007年中国玉米的产量为14600万吨，同比增长200万吨，增幅1.39％。

　　3月份预测，2007年中国小麦播种面积为2280万公顷，同比减少65万公顷，主要原因是华北地区干旱影响了冬小麦的种植和正常生育，部分地区出现了毁种和死苗现象。2007年冬小麦播种面积预计为2130万公顷，同比减少62万公顷，减幅2.83％。预计2007年小麦产量为9950万吨，同比减少434万吨，减幅4.18％。

　　3月份预测，2007年中国大豆的播种面积为880万公顷，同比降低30万公顷，降幅3.29％。主要原因是部分大豆种植面积改种玉米。在天气条件基本正常的情况下，预计2007年中国大豆的产量为1540万吨，同比降低10万吨，降幅0.65％。（第一财经日报）

美国农业部周四预估，美国农民今年将种植8700万公顷玉米，产量预期将达到122亿蒲式耳.(　一蒲式耳折合玉米25.402 公斤

可见，无论品种单产，还是总产/播种面积，中国并不落后

上次的太阳能没有谈下去，数字太大了头都昏掉，还是先把大框架弄一下，在细化数字。

这个玉米是玉米粒，还是整根的玉米啊。产量是单季的产量还是一年的产量？

网上查了一下玉米的热值是335（千）卡每100克。如果按年产量算。

4.182×335（X1000）×（10000000克/100克）X100公顷=140X1000亿焦/平方公里。这是一年土地的食物热值产出。

我上次算太阳能发电是

以一个覆盖1平方公里硅片的太阳能农场算。考虑黑夜、降雨、日晒角度，每天折合工作4小时，能量转化效率10%。

4×3600×365×6.5亿（地面辐射功率）×10%=341万亿焦。

发电效率是种地效率的3410000/140（000）=24倍。

如果暂时不考虑CO2的富集问题，用你所说的用CO2和水为基础原料的终极化工工艺，

1. 341万亿焦的电能可以制造多少氧气和葡萄糖（或者淀粉）

2. 341万亿焦的电能可以制造多少乙醇或其它物质能源

3. 341万亿焦的电能可以制造多少乙烯和丙烯。

最后就是农民到底应该是去种庄稼还是种太阳。从这个角度，老兄的终极工艺今生就能受益啊，用不着等下辈子的。

（生产CO2有什么好的工艺吗？印象里现在的CO2都是空分的副产品。用CaO循环生产CO2可行吗？还是直接开采碳酸盐，加热来制造CO2。有了24倍的能量来源，一切皆有可能？）

种植对太阳能的利用一般不会超过1%，这里面大部分还要消耗在植物本身的生理活动上，真正能够被作为能量利用的并不高，0.1%以下。

太阳能发电的利用率，几个百分点还是没问题的，十几个百分点也有了么。你的数字我没查，觉得上万倍不至于，百倍以上是肯定的。你的地面辐射功率对么？还有，不同纬度地面辐射功率会有差别吧？

从目前的技术来看，粮食还是要从在地里面长，似乎在能预见到的时间内，只有这个方法既能够保证能量，也能够保证味道，合成食品，好像还看不到可能性，所以农民还是应该种庄稼。化工产品和液体燃料是可以从二氧化碳来的，不过二氧化碳的来源应该是从大气或者海洋中捕集，似乎现在还没有比较好的方法，主要是没人有兴趣研究这东西。烧石头，肯定会有人提意见，破坏风景之类的，而且耗能也许不合算？没仔细计算过。

太阳能发电用来转化二氧化碳合成化学品和燃料应该至少二十年就有人提了，只不过都觉得实在太遥远了，认真的人不多。也许这辈子真能见着？

反正解决了能量的来源，干什么都方便。

让汽车和人争粮食向全球输出通涨和动乱。先放任美圆贬值赖掉外债，然后再发动战争维持美圆地位，那时美国的外债将大幅减少甚至变成债权国。

做回标题党

在我开始计算以前，预估的太阳能效率和种植效率大概会有百倍的差距，但算出来的结果是2万倍，我也吓了一跳。

精确一点，我计算的每个数据都需要修正。地面辐射的数据我已经作了修正，是按大气上界太阳辐射的一半计算的

http://baike.baidu.com/view/287541.htm?fr=topic

日照角度则是用每天工作4小时修正的。但不管如何进一步修正（包括种植效率的提高），2000倍的效率差距还是有的，除非我的计算有根本性的错误。

之所以拿玉米作例子，还是因为乙醇汽油的事情。事实上工业化的用玉米生产乙醇已经开始，但从其能量转化效率来看，实在是很可笑的事。很好奇为什么工业界不认真考虑一下20年前提出的“太阳能发电用来转化二氧化碳合成化学品和燃料”。实在值得一起思考思考。

进一步说，这样足够形成一个足够有效率的永动机了，那生产的乙醇作为生产所需的能量源，产出一定是大于消耗的。有了永动机，石油的价值会跌回1美元/桶，低于其开采成本而被废弃。“不工作”成为人类生活的一种常态。

有了足够的能源，即使是从海水里提炼人类需要的各种材料也变得可行。所谓的美国“全球战略”不过是一场闹剧了。战争也会从人类的历史中逐渐走开。

太阳能发电转化二氧化碳涉及到的技术风险资金风险政治风险仍然是很大的。作为一个概念提出是一回事，真正有可行的工业化方案是另外一回事。不过感觉没有很难突破的问题就是了。成本仍然会有，而且还不会低，石油也不会这么便宜。毕竟太阳能发电的成本就不低了。

其实人类对于能源问题的认识也在逐渐变化，也就是去年开始，大家在开始普遍对生物乙醇产生怀疑，而再早，说生物乙醇不好会被深绿的扣帽子的，那可是政治不正确的事情。其实早就有人提出来美国生物乙醇不是什么好做法，但是美国玉米产业涉及的政治利益更大，政治妥协的结果，也只能是这样。现在大家终于开始公开正义地去骂这个和人抢粮食的犯罪计划了。但是中国一样把粮食生物乙醇放到了自己的生物能源中长期规划里面，没脾气。

两千倍大约差不多吧，玉米本来就不是能源作物里面产量高的一种，提供的数字还仅仅是玉米粒的数字，没有包括玉米秆等大头。最高的能源作物的能源产量比玉米粒上几倍呢，所以太阳能和玉米比较，上千倍的差距应该是合理的。

这是穷国。

转头看看日本，因为进口面粉，牛肉涨价也有点吃不消了，随日本人口味由sushi到sirloin的转变，以后吃饭得掏更多。

主要问题是时间上的间断性，因此需要大量的电能贮存系统，提高了运营成本，系统可靠性也因此降低。

其实我考虑，在某些特殊的地点，譬如澳洲西海岸、加州，日照充分，风力强劲、降雨极少的，可以发展基于太阳能电力的化学和冶金工业，譬如氯碱、铜精炼、合金钢等等，其中氯碱生产时得到的氢气可以用于晚间的发电，平衡电力供给。虽然现阶段经济上是必然不合算的，但是长远来看，相比于利用矿物能源的工业体系，就像农业和渔猎的区别，是人类长期维持较高生活水准的必由之路。

我是学营养的，一百克玉米其产能大约应该是335千卡而非卡。所以你的结果差了一千倍。

一般不超过10%。

可以有其他更加高效的方法提高能量利用率。比如集中发电之类或者转化成为其他能源产品之类的。具体实施看当地的具体情况。

另外小沼气的应用同样存在能量利用率低的问题，需要普及利用效率更高的沼气利用方法。

顺便问一下

玉米 每公顷10吨

这个玉米是玉米粒，还是整根的玉米啊。产量是单季的产量还是一年的产量？

http://iask.sina.com.cn/b/216820.html

这篇里面的计算是否正确