點燃生物燃料的新革命

Virginia

生物燃料泛指由生物質組成或萃取的固體、液體或氣體燃料。可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發利用的重要方向。在傳統化石能源(煤、石油等)日益枯竭、人類面臨的環境污染日益加重的情況下，世界各國都在積極尋求發展可再生能源。生物能源，特別是生物燃料，因其可以利用廣闊的農產品下腳料作為生產原料，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業大國的廣泛興趣。巴西、美國、歐盟等，在發展生物能源領域走在了世界前列，提供了許多有價值的經驗。

美國推動生物燃料發展

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

美國總統奧巴馬日前宣布，在未來3年里，美國農業部、能源部和海軍將投資5.1億美元，與私營部門開展合作，生產用于軍事和商業運輸的航空與海洋生物燃料。

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造就業方面具有重要作用。支持其發展不僅是政府的責任，也需要私營部門的大力參與。美國農業部、能源部和海軍的投資額為5.1億美元，再加上私營部門負擔的成本，該計劃總投資將超過10億美元。

據報道，美國每年花費3000億美元用于進口外國石油。大力發展美國國內的能源生產，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動機和柴油機燃料的生產，農業部、能源部和海軍已經制定計劃，共同建設或改造生物燃料工廠以及精煉廠。

美國海軍部長雷·馬布斯認為，商業性國內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展，最終降低生物燃料的成本。美國農業部長湯姆·威爾薩克表示，建立全美生物燃料行業，不僅能夠創造就業，也將為美國農村社區帶來經濟機遇，更為重要的是，各地生產的生物燃料就近消費，能夠降低運輸成本，促進能源安全。

美國環保局最新統計數據顯示，今年6月份，全美生物柴油月度產量再創新高，達到8100萬加侖，這標志著美國今年上半年的生物柴油產量超過了2010年的總和。盡管經濟低迷，今年生物柴油的產量仍將達到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惠措施，該年的生物燃料產量為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，今年重新煥發活力的生物柴油產業將創造3.1萬個就業機會，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化行列。業內專家分析，這一輪技術最大的優點就是越過了“與糧爭地”的難題，為技術推廣掃清障礙。

傳統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的原料，但現在循環使用率還很低。”荷蘭皇家航空旗下的Sky NRG公司是生物燃料的提供方，在該公司經理德克·克羅內梅杰眼中“地溝油”真是一種寶貝。

依托于荷蘭較為規范的垃圾回收系統，一般剩余的廚后菜油會采集起來循環使用，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。”德克·克羅內梅杰說。

這兩種航油也都充分考慮到航空公司的適應性。荷蘭航空表示，荷航使用的生物燃料和傳統的燃油具有相同的技術參數，無需對飛機引擎和基礎設施做任何改動。波音方面也表示：“甚至可以與現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。”

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。霍尼韋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別。”

前段時間，歐盟委員會還制定了一個關于生物燃料產值的目標。預計到2020年歐盟每年用于航空飛行的生物燃料產值將達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的質疑。一個來自歐洲環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%的二氧化碳氣體排放。

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。據介紹，因為不用重新生產作物，就免去了生產過程中的碳排放，加上這又是本地取油，所以交通方面產生的碳排放也很少，這些都使得“地溝油”燃料，相比傳統的化石燃料減排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化生產，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，巴西生物能源的產量增加了744.4%，從360萬噸石油當量增加到3040萬噸石油當量，年均增長21.3%。巴西發展乙醇燃料潛力巨大，目前甘蔗種植面積為590萬公頃，乙醇產量為180億升，未來10年內甘蔗種植面積預計可翻番。

在能源需求依然強勁、原油價格持續高漲、甘蔗和玉米產乙醇飽受爭議的背景下，以甘蔗渣等農林業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企業總裁里卡多·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，而有關從秸稈、稻殼和甘蔗渣等農林業廢棄物中提煉乙醇的研究還處于起步階段。

據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簽署了一項合作研究協議，旨在共同開發利用“看似普通但極具使用價值的”甘蔗渣和秸稈等農業廢棄物。

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

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

有行業人士分析，以植物纖維素為基本原料的新型生物燃料技術含量較高，巴西石油公司生物燃料研發分公司擬聯合巴西科技部下屬機構，將纖維素生物質轉化成燃料的技術研發提上日程。

根據巴西石油公司的生物燃料戰略發展規劃，該公司將于2015年至2020年間開始大規模生產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。按照規劃制定的目標，到2012年，巴西石油公司乙醇和生物柴油的年產量將分別達到47.5億升和9.38億升。巴西石油公司擬在未來5年內投資約150億美元用于發展生物燃料。

但是，生物燃料的開發和利用仍然受到來自多方面的關注和質疑。這是因為，即便是糧食生產中也有許多沒有被充分利用的部分，如糧食生產中產生的廢氣物秸稈，它的產出量和糧食的產出量之比大約是1:1，也就是說，每生產1公斤的糧食大約產生1公斤秸稈。現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民只能采取焚燒的方式處理，這就是夏收和秋收時經常出現的霧霾天氣的重要原因之一。從這個角度出發，開展秸稈利用是當前生物燃料產業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分解或者燒荒種地，導致需要數十年甚至數個世紀的生物燃料才能補償所排放的碳。為了生產生質燃料，許多土地被改為農地，尤其是開發新的農地會破壞生態。生質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。