在石油、天然氣和煤炭等傳統化石能源日漸枯竭、人類面臨的環境和氣候變化壓力不斷增加的情況下,世界各國都在積極發展綠色環保的生物能源。其中,不以糧食等農作物為原料,不占用寶貴農田的第二代生物燃料更是受到人們青睞。
在盛產竹子的日本,日前開發出以竹子為原料生產生物乙醇的新技術。此項技術是將竹子研磨成直徑為50μm的細粉,然后利用微生物使其中的纖維素轉化成葡萄糖,再加工成乙醇。這一新技術可以使葡萄糖的轉化率大大提高,從而使每升用竹子為原料的生物乙醇的生產成本降至100日元左右。據估算,日本竹子資源量約有9300萬噸,日本農林水產省認為,如利用這些竹子制造生物乙醇,到2020年產量可達2.2億升,約占日本生物乙醇產量的10%,可在一定程度上緩解日本的能源壓力。
巴西是世界上最大的生物燃料生產國,從上世紀70年代就開始利用甘蔗生產乙醇。如今,巴西的科研人員也把目光瞄準了第二代生物能源。巴西農牧業研究公司正在通過轉基因技術,開發出一種根部含糖而不是淀粉的木薯,使提煉乙醇成本比一般木薯減少25%。目前巴西已建造了3個試驗性木薯乙醇燃料廠,并期望含糖木薯生產的乙醇能盡快投放市場。巴西石油公司則在研究如何利用秸稈、稻殼和甘蔗渣等農業廢棄物及林業廢棄物提煉乙醇,使乙醇產量提高六成左右。該公司計劃于2011年修建首座植物纖維索乙醇工廠,2015年使植物纖維素乙醇生產商業化。
哥倫比亞石油署的專家們,則根據本地資源情況,正在研發“海藻柴油”生產工藝,同時試驗利用該國資源豐富的蓖麻、松子、葵花子、甘薯粉、甜菜、香蕉和咖啡豆殘渣等作為原料,生產生物柴油。
近年來美國也日益重視生物燃料。美國可再生燃料協會稱,乙醇生產將成為美國各農業州的經濟引擎,2005年乙醇行業曾幫助產生了15.3萬個工作崗位,使美國農業地區家庭收入增加了57億美元。但由于美國生物燃料多使用玉米等農作物,與人爭糧的問題十分突出,因此發展第二代生物燃料勢在必行。北美大陸有一種野生植物柳枝稷,美國正在將柳枝稷作為第二代生物燃料的重要原料加以研究。
與第一代生物燃料相比,第二代生物燃料取材更加寬泛,農業秸稈、甘蔗渣、木屑、咖啡豆殘渣甚至動物糞便等都可生產第二代生物燃料,因而具有更強的可持續性。隨著技術的不斷進步,其生產成本有望不斷降低,能源轉換效率將不斷提高,因此市場開發前景看好。
就全球來說,藻類是一種數量巨大卻可以再生的資源,它可以是生物燃料的重要來源。科學家樂觀地預測,只需用水藻提煉燃油,就能讓我們擺脫對天然石油的依賴。
國際金融危機給世界經濟帶來了新挑戰,但同時也給發展包括第二代生物燃料產業在內的綠色經濟帶來了新機遇。聯合國環境署發表報告預測,全球新興的綠色經濟將對就業產生重要影響。各國開發第二代生物燃料的努力,將創造大量“綠色工作崗位”,增加農民收入,進而帶動相關產業鏈不斷延伸,為經濟發展增添助力。
(責任編輯 趙 平)