對生物燃料的介紹及其優(yōu)勢分析

　　簡介

　　生物燃料泛指由生物體組成或轉(zhuǎn)化的固體、液體或氣體燃料。它是可再生能源開發(fā)利用的重要方向，具有良好的可貯藏性和可運輸性，可提供可替代石油的液體燃料。狹義的生物燃料僅指液體生物燃料，主要包括燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料等。

　　20世紀(jì)70年代以來，受傳統(tǒng)能源價格、環(huán)保和全球氣候變化的影響，世界各國日益重視生物燃料的發(fā)展。尤其是巴西、美國、歐盟等積極發(fā)展生物燃料技術(shù)，目前，美國和巴西分別是世界第一、第二生物燃料生產(chǎn)國。我國20世紀(jì)末為消化陳化糧和為豐產(chǎn)的玉米尋找新出路開始推廣燃料乙醇。目前為促進(jìn)生物燃料行業(yè)的健康發(fā)展，我國研發(fā)的重點主要集中在以木薯、甜高粱等淀粉質(zhì)或糖質(zhì)非糧作物以及木質(zhì)纖維素為原料的生物液體燃料技術(shù)。

　　概況

　　生物燃料是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。受世界石油資源、價格、環(huán)保和全球氣候變化的影響，20世紀(jì)70年代以來，許多國家日益重視生物燃料的發(fā)展，并取得了顯著的成效。中國的生物燃料發(fā)展也取得了很大的成績，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)，已初步形成規(guī)模。

　　美國科學(xué)家最新的研究成果顯示，作為目前應(yīng)用最廣泛的兩種生物燃料，生物柴油和乙醇燃料盡管比化石燃料更加優(yōu)越，但不可能滿足社會的能源需求。研究人員發(fā)現(xiàn)，即使美國種植的所有玉米和大豆都用于生產(chǎn)生物能源，也只能分別滿足全社會汽油需求的12%和柴油需求的6%。而玉米和大豆首先要滿足糧食、飼料和其他經(jīng)濟(jì)需求，不可能都用來生產(chǎn)生物燃料。生物燃料并非大有可為，原因在于它的來源——農(nóng)業(yè)是一個高度耗水的行業(yè)，每年農(nóng)業(yè)消耗掉的水資源高達(dá)70%，而這一切都只是為了節(jié)省不可再生能源——石油或煤炭的使用，卻沒考慮到生物能源在生產(chǎn)過程與運輸過程中消費掉的水資源、電能、石油等也是巨量的，生物能源的開發(fā)與利用可以說是人類拆東墻補西墻的愚蠢行為。[

　　優(yōu)勢

　　多樣性

　�、伲涸�料上的多樣性生物燃料可以利用作物秸稈、林業(yè)加工剩余物、畜禽糞便、食品加工業(yè)的有機(jī)廢水廢渣、城市垃圾，還可利用低質(zhì)土地種植各種各樣的能源植物。②：產(chǎn)品上的多樣性;能源產(chǎn)品有液態(tài)的生物乙醇和柴油，固態(tài)的原型和成型燃料，氣態(tài)的沼氣等多種能源產(chǎn)品。既可以替代石油、煤炭和天然氣，也可以供熱和發(fā)電。

　　物質(zhì)性

　　可以像石油和煤炭那樣生產(chǎn)塑料、纖維等各種材料以及化工原料等物質(zhì)性的產(chǎn)品，形成龐大的生物化工生產(chǎn)體系。這是其他可再生能源和新能源不可能做到的。

　　可循環(huán)性和環(huán)保性

　　生物燃料是在農(nóng)林和城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的無害化和資源化過程中生產(chǎn)出來的產(chǎn)品；生物燃料的全部生命物質(zhì)均能進(jìn)入地球的生物學(xué)循環(huán)，連釋放的二氧化碳也會重新被植物吸收而參與地球的循環(huán)，做到零排放。物質(zhì)上的永續(xù)性、資源上的可循環(huán)性是一種現(xiàn)代的先進(jìn)生產(chǎn)模式。

　�、伲嚎裳�環(huán)性;生物質(zhì)能的載體是有機(jī)物，所以這種能源是以實物的形式存在的，是唯一一種可儲存和可運輸?shù)目稍偕�能源。而且它分布最廣,不受天氣和自然條件的限制，只要有生命的地方即有生物質(zhì)存在。②：環(huán)保性;從化學(xué)的角度上看，生物質(zhì)的組成是C-H化合物，它與常規(guī)的礦物燃料，如石油、煤等是同類。由于煤和石油都是生物質(zhì)經(jīng)過長期轉(zhuǎn)換而來的，所以生物質(zhì)是礦物燃料的始祖，被喻為即時利用的綠色煤炭。

　　對原油價格的抑制性

　　生物燃料將使“原油”生產(chǎn)國從目前的20個增加到200個，通過自主生產(chǎn)燃料，抑制進(jìn)口石油價格，并減少進(jìn)口石油花費，使更多的資金能用于改善人民生活，從根本上解決糧食危機(jī)。

　　帶動性

　　生物燃料可以拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加農(nóng)民收入；還能促進(jìn)制造業(yè)、建筑業(yè)、汽車等行業(yè)發(fā)展。在中國等發(fā)展生物燃料，還可推進(jìn)農(nóng)業(yè)工業(yè)化和中小城鎮(zhèn)發(fā)展，縮小工農(nóng)差別，具有重要的政治、經(jīng)濟(jì)和社會意義。

　　使用情況目前使用生物燃料的時機(jī)如今已經(jīng)成熟：

　　●最早從今年5月開始.圣路易斯市的乘客可以乘坐用柴油和豆油混合燃料驅(qū)動的公交汽車。

　　●由于去年的玉米產(chǎn)量很高，以玉米為原料的乙醇生產(chǎn)行業(yè)，今年打算使乙醇產(chǎn)量達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的水平。

　　●還有埃德加·萊特利創(chuàng)造的方法。石油一再漲價使這位賓夕法尼亞農(nóng)民非常煩惱，他開始用一種非常搶手的新式爐子，燃燒玉米給自家供暖。

　　盡管用糧食作燃料不是新鮮事——魯?shù)婪颉さ胰�耳一個世紀(jì)之前就以花生油為燃料驅(qū)動汽車——但是這種想法突然之間變得非常實用。石油價格越來越高，而糧食價格卻非常低，以至于政治家們和眾多管理者正在重新考慮這個問題。能夠完全燃燒的、可再生的生物燃料在歐洲已經(jīng)得到廣泛使用。它可以緩解美國的石油供應(yīng)，并有助于使美國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)保持穩(wěn)定，可是卻給美國的.自然環(huán)境帶來不可逆轉(zhuǎn)的巨大變化，資源被過度開發(fā)與利用，短視的人類只考慮到自己及最近的一代，卻沒考慮過自己的重孫該如何生存。

　　生產(chǎn)難題

　　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。

　　為了制造及運輸生物質(zhì)燃料會產(chǎn)生污染、二氧化碳排放及使用水資源、化肥。在地生產(chǎn)使用生質(zhì)燃料可以減少這些問題，但是就算在地生產(chǎn)，生質(zhì)燃料在環(huán)保上可能還是不值得，甚至有些研究顯示、一些已經(jīng)量產(chǎn)的生質(zhì)酒精在經(jīng)濟(jì)上都是不值得──例如制造玉米酒精所需要的能量會超過玉米酒精能提供的能量。

　　用桐油樹可用于生產(chǎn)生質(zhì)燃料，但有些人認(rèn)為還是要避免以下狀況：有些第三世界國家的農(nóng)民，把原本用來生產(chǎn)糧食作物的土地，拿來種植能源作物；就算能源作物本身不可食、也可以在不食之地種植，但是還是有減少糧食生產(chǎn)的危險性。

　　采用廢棄食用油來生產(chǎn)生質(zhì)柴油不會占用食物來源，被認(rèn)為是目前真正值得推廣的生質(zhì)燃料，但是廢油中含有許多無用物質(zhì)，會增加生產(chǎn)問題。

　　發(fā)展前景生物燃料甚至沒有難聞的氣味。用戶報告說，以大豆作原料的生物柴油，燃燒以后排出的廢氣有點像炸薯條的味道。專家們說，即使糧食的價格回升，如果美國為了遏制全球變暖而優(yōu)先發(fā)展生物燃料，可能具有光明的前景，事實上，生物燃料的生產(chǎn)過程比任何一種行業(yè)的成本都更為巨大，因為大面積的種植同一種類的植物，會引發(fā)蟲害，而這又導(dǎo)致人類使用殺蟲劑，殺蟲劑進(jìn)入水源，人類的水源被污染，等于慢性自殺，只是為了能有便宜的汽油開車，這種舒適自由的現(xiàn)代生活不可能持續(xù)十年不變而不給人類生活帶來巨變。

　　自從20世紀(jì)70年代人們開始使用汽油混合燃料以來，種植玉米的農(nóng)民就一直敦促人們，更多地使用乙醇作汽油燃料。除了用作牲畜飼料和出口之外，生產(chǎn)生物燃料如今已成為玉米的第三大用途，正因如此，農(nóng)業(yè)種植的多樣性被標(biāo)準(zhǔn)化高產(chǎn)量所取代，這會直接導(dǎo)致物種的多樣性喪失。

　　乙醇生產(chǎn)行業(yè)去年用玉米為原料，總共生產(chǎn)了16億加侖乙醇，而且生產(chǎn)規(guī)模還在擴(kuò)大，這也意味著水資源的消耗越來越巨大。

　　生物燃料開發(fā)全球如火如荼

　　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。

　　燃料農(nóng)業(yè)為轉(zhuǎn)基因等高科技手段的大面積推廣提供了可能，并且可以為重要性日益凸現(xiàn)的生物燃料提供充足的原料。與供給人畜食用的糧油、蔬菜和飼料植物相比較，發(fā)展燃料植物的優(yōu)勢突出。一是沒有轉(zhuǎn)基因植物對人類健康的擔(dān)憂；二是除了要考慮對環(huán)保的影響外，可容忍較大的農(nóng)藥殘留量；三是許多燃料植物具有耐貧瘠、耐干旱的特點。

　　巴西是世界上最大的生物燃料(主要是甘蔗、乙醇)生產(chǎn)國，早在20世紀(jì)70年代就開始實施生物燃料計劃。巴西廉價的生物燃料原料，刺激了可再生能源生產(chǎn)，混合動力車銷量倍增。巴西國內(nèi)消費和出口需求使生物燃料產(chǎn)量迅速增加，預(yù)計2010年的總產(chǎn)量將從2005年的180億升增至260億升。

　　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(dá)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(dá)到284億升，相當(dāng)于目前的兩倍。

　　2003年歐盟委員會通過的兩項生物燃料指令推動了歐盟發(fā)展乙醇燃料和生物柴油生產(chǎn)。2004年歐盟生產(chǎn)了5.26億升乙醇和22億升生物柴油。指令要求到2010年車用燃料部分使用可再生燃料要達(dá)到5.75%。含有生物乙醇或生物柴油的燃料，可免征燃油稅。

　　巴西打造生物能源大國

　　巴西可再生能源占全國能源的比例高達(dá)44.7%，而全球平均僅為13.3%。巴西的可再生能源主要是乙醇和水力發(fā)電，其中乙醇的比重日益提高。

　　據(jù)巴西礦產(chǎn)能源部公布的資料，2005年甘蔗能源在全國所產(chǎn)2.186億噸石油當(dāng)量能源中占了13.9%。目前，生物能源已成為巴西第三大能源。估計到2010年，正在建設(shè)中的100多個甘蔗乙醇蒸餾廠將有一半投產(chǎn)，屆時生物能源將超過水能和電能躍升為巴西的第二大能源。

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