點燃生物燃料的新革命

Virginia

生物燃料泛指由生物質(zhì)組成或萃取的固體、液體或氣體燃料?？梢蕴娲墒椭迫〉钠秃筒裼?，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。在傳統(tǒng)化石能源(煤、石油等)日益枯竭、人類面臨的環(huán)境污染日益加重的情況下，世界各國都在積極尋求發(fā)展可再生能源。生物能源，特別是生物燃料，因其可以利用廣闊的農(nóng)產(chǎn)品下腳料作為生產(chǎn)原料，而且可以直接替代車用燃油，因而引起汽車消費大國以及農(nóng)業(yè)大國的廣泛興趣。巴西、美國、歐盟等，在發(fā)展生物能源領(lǐng)域走在了世界前列，提供了許多有價值的經(jīng)驗。

美國推動生物燃料發(fā)展

美國是世界上第二大可再生燃料生產(chǎn)國，從20世紀(jì)80年代開始研發(fā)，到2004年產(chǎn)量已達129億升。2005年通過的新的能源法案，將重點放在發(fā)展可再生燃料，規(guī)定2012年美國可再生燃料的使用量將達到284億升，相當(dāng)于目前的兩倍。

美國總統(tǒng)奧巴馬日前宣布，在未來3年里，美國農(nóng)業(yè)部、能源部和海軍將投資5.1億美元，與私營部門開展合作，生產(chǎn)用于軍事和商業(yè)運輸?shù)暮娇张c海洋生物燃料。

奧巴馬今年3月提出了“安全能源未來藍圖”，促進先進生物燃料的使用已成為美國政府能源安全議程的重要組成部分。奧巴馬表示，生物燃料在降低美國對進口石油的依賴以及創(chuàng)造就業(yè)方面具有重要作用。支持其發(fā)展不僅是政府的責(zé)任，也需要私營部門的大力參與。美國農(nóng)業(yè)部、能源部和海軍的投資額為5.1億美元，再加上私營部門負(fù)擔(dān)的成本，該計劃總投資將超過10億美元。

據(jù)報道，美國每年花費3000億美元用于進口外國石油。大力發(fā)展美國國內(nèi)的能源生產(chǎn)，不僅可減少石油進口，也能源改善美國的能源和國家安全。為推動基于生物燃料的航空發(fā)動機和柴油機燃料的生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)部、能源部和海軍已經(jīng)制定計劃，共同建設(shè)或改造生物燃料工廠以及精煉廠。

美國海軍部長雷·馬布斯認(rèn)為，商業(yè)性國內(nèi)生物燃料市場對于美國長期國家安全意義重大。新計劃不僅有利于國家安全，也將推動生物燃料市場的發(fā)展，最終降低生物燃料的成本。美國農(nóng)業(yè)部長湯姆·威爾薩克表示，建立全美生物燃料行業(yè)，不僅能夠創(chuàng)造就業(yè)，也將為美國農(nóng)村社區(qū)帶來經(jīng)濟機遇，更為重要的是，各地生產(chǎn)的生物燃料就近消費，能夠降低運輸成本，促進能源安全。

美國環(huán)保局最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，今年6月份，全美生物柴油月度產(chǎn)量再創(chuàng)新高，達到8100萬加侖，這標(biāo)志著美國今年上半年的生物柴油產(chǎn)量超過了2010年的總和。盡管經(jīng)濟低迷，今年生物柴油的產(chǎn)量仍將達到8億加侖，超過去年的兩倍。去年，美國國會宣布終止生物柴油稅收優(yōu)惠措施，該年的生物燃料產(chǎn)量為3.15億加侖。（1美制加侖約合3.79升）

美國生物柴油委員會稱，今年重新煥發(fā)活力的生物柴油產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3.1萬個就業(yè)機會，收入達17億美元。

荷蘭克服“與糧爭地”

2011年6月29日，隨著荷蘭皇家航空公司一架搭乘171名乘客的飛機飛上藍天，其成為全球首家使用生物燃料商業(yè)飛行的航空公司。

荷蘭航空的生物燃油原料是“地溝油”，而波音牽頭的項目則是以“桐子油”為原料，將來微藻和鹽土植物都將能加入轉(zhuǎn)化行列。業(yè)內(nèi)專家分析，這一輪技術(shù)最大的優(yōu)點就是越過了“與糧爭地”的難題，為技術(shù)推廣掃清障礙。

傳統(tǒng)的生物燃料因為大多以玉米和土豆等作為原料，犯下了“與糧爭地”的忌諱而備受爭議。這一次荷蘭航空成功突破了這一難題，此次荷航飛往巴黎的航班采用的燃料是以“地溝油”為原材料，是做到了變廢為寶。

“我們覺得，燒菜剩下的油是可持續(xù)的原料，但現(xiàn)在循環(huán)使用率還很低?！焙商m皇家航空旗下的Sky NRG公司是生物燃料的提供方，在該公司經(jīng)理德克·克羅內(nèi)梅杰眼中“地溝油”真是一種寶貝。

依托于荷蘭較為規(guī)范的垃圾回收系統(tǒng)，一般剩余的廚后菜油會采集起來循環(huán)使用，作為家畜飼料添加，或進行分解，或制成生物燃料。“可是家庭的廚后菜油卻一般倒入垃圾桶或沖入廁所，從來沒有回收利用過。這就成了我們的原料?！钡驴恕た肆_內(nèi)梅杰說。

這兩種航油也都充分考慮到航空公司的適應(yīng)性。荷蘭航空表示，荷航使用的生物燃料和傳統(tǒng)的燃油具有相同的技術(shù)參數(shù)，無需對飛機引擎和基礎(chǔ)設(shè)施做任何改動。波音方面也表示：“甚至可以與現(xiàn)在的普通航空燃油互換使用，這次用普通燃油，下次加生物燃油，都不會有

問題?！?/p>

荷蘭皇家航空公司表示，從今年9月份起，他們將在阿姆斯特丹往返巴黎的航線中，采用含量高達50%的生物燃料，涉及班次將達200個。

全球飛機制造商巨頭波音公司和零部件制造商霍尼韋爾公司，在上周舉行的巴黎航展上，均展示了本公司使用新型生物燃料的飛機。飛行員和乘客對搭乘體驗均表示，與普通燃料相比，坐在新燃料飛機中并無他感?；裟犴f爾公司副總裁吉姆說：“飛行員告訴我們在具體操作中，除了比平時更省油外，新燃料與普通燃料相比并沒有太大區(qū)別?！?/p>

前段時間，歐盟委員會還制定了一個關(guān)于生物燃料產(chǎn)值的目標(biāo)。預(yù)計到2020年歐盟每年用于航空飛行的生物燃料產(chǎn)值將達200萬噸。

但是生物燃料是否真的可以降低二氧化碳排放仍然受到很多科研機構(gòu)的質(zhì)疑。一個來自歐洲環(huán)境政策研究所的報告指出，與化石燃料相比，生物燃料將會帶來167%的二氧化碳?xì)怏w排放。

荷蘭航空公司對此則表示，他們將采用回收的烹飪用植物油為原料的新型生物燃料。據(jù)介紹，因為不用重新生產(chǎn)作物，就免去了生產(chǎn)過程中的碳排放，加上這又是本地取油，所以交通方面產(chǎn)生的碳排放也很少，這些都使得“地溝油”燃料，相比傳統(tǒng)的化石燃料減排60% ?80%，今后還可以增加到90%。

巴西打造生物能源王國

巴西可再生能源占全國能源的比例高達44.7%，而全球平均僅為13.3%。巴西石油公司日前透露，計劃從2015年起開始植物纖維素乙醇的商業(yè)化生產(chǎn)，鞏固巴西作為全球甘蔗乙醇最大制造國的地位。

自1973年至今，巴西生物能源的產(chǎn)量增加了744.4%，從360萬噸石油當(dāng)量增加到3040萬噸石油當(dāng)量，年均增長21.3%。巴西發(fā)展乙醇燃料潛力巨大，目前甘蔗種植面積為590萬公頃，乙醇產(chǎn)量為180億升，未來10年內(nèi)甘蔗種植面積預(yù)計可翻番。

在能源需求依然強勁、原油價格持續(xù)高漲、甘蔗和玉米產(chǎn)乙醇飽受爭議的背景下，以甘蔗渣等農(nóng)林業(yè)廢棄物為原料的第二代生物燃料悄然興起。

巴西石油公司下屬的生物燃料研發(fā)企業(yè)總裁里卡多·卡斯特略·布蘭卡近日表示，巴西石油公司目前主要利用甘蔗汁作為燃料乙醇原料，而有關(guān)從秸稈、稻殼和甘蔗渣等農(nóng)林業(yè)廢棄物中提煉乙醇的研究還處于起步階段。

據(jù)日前從巴西舉行的石油與天然氣研討會傳來的消息，殼牌石油公司在會議期間與巴西坎皮納斯大學(xué)簽署了一項合作研究協(xié)議，旨在共同開發(fā)利用“看似普通但極具使用價值的”甘蔗渣和秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物。

由于巴西盛產(chǎn)甘蔗，甘蔗年產(chǎn)量和出口量均居世界首位。巴西現(xiàn)有甘蔗耕地約650萬公頃，2007年其甘蔗產(chǎn)量超過5.5億噸，其中80％以上的甘蔗用于生產(chǎn)蔗糖和乙醇燃料。東南部圣保羅州是巴西最重要的甘蔗產(chǎn)地，種植面積達330萬公頃，其產(chǎn)量占該國甘蔗總產(chǎn)量的60％左右。

巴西石油公司傾向于優(yōu)先重點研發(fā)從甘蔗渣中提取植物纖維素乙醇的技術(shù)。如果先前遭到廢棄的甘蔗渣能得到高效使用，在維持現(xiàn)有甘蔗種植面積的同時，巴西乙醇產(chǎn)量有望提高60％左右，這將確保巴西作為世界最大甘蔗乙醇生產(chǎn)和出口國的優(yōu)勢地位。

有行業(yè)人士分析，以植物纖維素為基本原料的新型生物燃料技術(shù)含量較高，巴西石油公司生物燃料研發(fā)分公司擬聯(lián)合巴西科技部下屬機構(gòu)，將纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成燃料的技術(shù)研發(fā)提上日程。

根據(jù)巴西石油公司的生物燃料戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，該公司將于2015年至2020年間開始大規(guī)模生產(chǎn)以植物纖維素為原料的乙醇，并于2011年著手修建巴西首座纖維素乙醇工廠。按照規(guī)劃制定的目標(biāo)，到2012年，巴西石油公司乙醇和生物柴油的年產(chǎn)量將分別達到47.5億升和9.38億升。巴西石油公司擬在未來5年內(nèi)投資約150億美元用于發(fā)展生物燃料。

但是，生物燃料的開發(fā)和利用仍然受到來自多方面的關(guān)注和質(zhì)疑。這是因為，即便是糧食生產(chǎn)中也有許多沒有被充分利用的部分，如糧食生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣物秸稈，它的產(chǎn)出量和糧食的產(chǎn)出量之比大約是1:1，也就是說，每生產(chǎn)1公斤的糧食大約產(chǎn)生1公斤秸稈?，F(xiàn)在秸稈一部分用于造紙，一小部分用于氣化，一部分還田，還有一部分被遺棄，對于被遺棄的部分農(nóng)民只能采取焚燒的方式處理，這就是夏收和秋收時經(jīng)常出現(xiàn)的霧霾天氣的重要原因之一。從這個角度出發(fā)，開展秸稈利用是當(dāng)前生物燃料產(chǎn)業(yè)的一個值得注意的方向之一。另外，生物燃料的作物被生物質(zhì)分解或者燒荒種地，導(dǎo)致需要數(shù)十年甚至數(shù)個世紀(jì)的生物燃料才能補償所排放的碳。為了生產(chǎn)生質(zhì)燃料，許多土地被改為農(nóng)地，尤其是開發(fā)新的農(nóng)地會破壞生態(tài)。生質(zhì)燃料的大量使用也造成糧食價格上漲，并威脅貧窮人口的生存。