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生物燃料的应用与前景

2011-11-19 14:41:16 人点击
导读:生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。

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世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展

 

生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。

美国科学家最新的研究成果显示,作为目前应用最广泛的两种生物燃料,生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越,但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现,即使美国种植的所有玉米和大豆都用于生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%.而玉米和大豆首先要满足粮食、饲料和其他经济需求,不可能都用来生产生物燃料。生物燃料大有可为 .

生物燃料的使用你认为美国过分依赖进口石油吗?有人认为使用生物燃料的时机如今已经成熟:

●最早从今年5月开始。圣路易斯市的乘客可以乘坐用柴油和豆油混合燃料驱动的公交汽车。

●由于去年的玉米产量很高,以玉米为原料的乙醇生产行业,今年打算使乙醇产量达到创纪录的水平。

●还有埃德加。莱特利创造的方法。石油一再涨价使这位宾夕法尼亚农民非常烦恼,他开始用一种非常抢手的新式炉子,燃烧玉米给自家供暖。

尽管用粮食作燃料不是新鲜事——鲁道夫。狄塞耳一个世纪之前就以花生油为燃料驱动汽车——但是这种想法突然之间变得非常实用。石油价格越来越高,而粮食价格却非常低,以至于政治家们和众多管理者正在重新考虑这个问题。能够完全燃烧的、可再生的生物燃料在欧洲已经得到广泛使用。它可以缓解美国的石油供应,并有助于使美国的农业经济保持稳定。

生物燃料的前景生物燃料甚至没有难闻的气味。用户报告说,以大豆作原料的生物柴油,燃烧以后排出的废气有点像炸薯条的味道。专家们说,即使粮食的价格回升,如果美国为了遏制全球变暖而优先发展生物燃料,可能具有光明的前景。

自从20世纪70年代人们开始使用汽油混合燃料以来,种植玉米的农民就一直敦促人们,更多地使用乙醇作汽油燃料。除了用作牲畜饲料和出口之外,生产生物燃料如今已成为玉米的第三大用途。

乙醇生产行业去年用玉米为原料,总共生产了16亿加仑乙醇,而且生产规模还在扩大。伊利诺伊州的阿彻—丹尼尔斯—米德兰公司生产的乙醇约占美国总产量的一半,该公司打算把乙醇生产能力再扩大20%.

2007年最令人惊奇的是生物柴油的问世。实验结果表明,使用豆油和柴油混合燃料同普通柴油的效果一样好(而特别寒冷的天气除外),而且比普通柴油干净得多。但是标准的混合燃料——80%柴油和20%豆油——成本太高了。据全国生物柴油委员会说,部分原因是由于大豆价格低廉,生物柴油的价格已从每加仑4美元降到1.25至2.25美元。这个价格与普通柴油的价格差不多,足以使许多人考虑使用生物柴油。

生物燃料的政府补贴政府的补贴也促进了生物燃料的发展。去年11月份,美国农业部决定今后两年,每年拿出1.5亿美元补贴乙醇生产厂家,用以增加乙醇和生物柴油等生物燃料的使用。至少有5个州正在考虑制订税收鼓励政策,以便进一步鼓励使用生物柴油。

在上述政策的鼓励下,生物柴油的产量剧增——由1999年的50万加仑猛增到2000年的500万加仑。据估计,仅美国农业部制订的鼓励政策,就可使生物柴油产量再提高3650万加仑。

这些数目还是无法同每年560亿加仑的柴油产量相比。但是主张生产生物燃料的人士说,如果石油行业像布什政府日前宣布的那样,再2006年之前被迫转产低硫柴油,豆油可能会成为与生物燃料配套使用的主要润滑剂。实际上,润滑剂为粮食提供了另一个由希望的市场。研究人员已经用粮食为原料开发出同样廉价而且更有益于环境的替代品,取代石油产品用作半拖车挂钩、铁轨和链锯的润滑剂。

此类项目将有助于给美国长期不振的农业注入资金。据可再生燃料协会说,仅乙醇生产一项每年就能为农民增加45亿美元的收入。

生物燃料与政治发达国家有政治影响力的农业组织,一方面摆出一副极其重视生物燃料的姿态,另一方面,却又毫不客气地坚守住维护本国利益的保护壁垒。“他们一只手挥舞着热衷于环境保护的道义大旗,另一只手则欲盖弥彰地想多多寻求补助资金”,生物燃料咨询中心的多拉里尔一针见血地指出。

生物燃料与饥荒联合国粮农组织的专家在2008年1月23日警告,世界急于开发和使用生物燃料,正造成玉米和其他粮食作物价格上涨,可能造成水源短缺的状况进一步恶化,并可能导致贫困人群失去他们赖以生存的土地。

同年3月,联合国食物权特别报告员齐格勒在纽约联合国总部发表的上述评论旨在引起人们对这个问题的关注。他指出,这种考虑不周,匆忙上马用玉米和蔗糖转产生物燃料的做法将会导致灾难。他说,目前这种把可耕地转产生物燃料的做法是反人类罪行。他呼吁对这种做法实施为期5年的禁令。他认为,在这5年期间,技术进步可以利用农业废料,如玉米芯和香蕉叶,而不是用谷物和果实本身来制造燃料。

目前,生物燃料产量不断增长,其中部分原因是人们急于寻找可以替代石油,对环境破坏较小的燃料。美国正在设法减少对政局动荡地区提供石油的依赖,但是这种趋势导致粮食价格猛涨,因为美国农场主放弃种植小麦和大豆,而转产玉米,以供乙醇生产。国际货币基金组织也警告说,全球用于生物燃料的谷物生产不断增加有可能对世界贫困产生严重影响。

“反人类的罪行”

在曼谷举行的地区生物能源论坛上,粮农组织专家里根。铃木承认,相对传统的化石能源,生物能源的确对环境保护更加有益,而且可以促进许多国家和地区的能源安全。但她同时指出,这些优点必须与生物能源的弊端放在一起权衡。

铃木指出,许多国家和地区正改变成百万公顷土地的用途,专门种植棕榈、甘蔗和其他能够制造生物燃料的粮食作物,同时生物燃料也成为媒体上最热门的话题,但大规模制造生物燃料所带来的广泛的社会和环境问题却被抛在脑后。

最大的担忧在于“与粮争地”,铃木警告说,大规模改种生物燃料植物已经造成美国和墨西哥玉米价格上涨,并可能导致发展中国家粮食短缺。

2007年美国25%的玉米收成变成了乙醇燃料,但另一方面,粮农组织2007年底的一份报告说,受大量粮食被转变为生物燃料等因素的影响,世界正在经历“前所未有”的粮食危机。有联合国官员认为,使用粮食生产燃料是一项“反人类的罪行”。

“生物燃料是昂贵的”

铃木说,由于制造生物燃料需要大量的水,如果盲目推进,中国和印度将遭受更加严重的水源短缺。中国水利部2007年11月发布的水资源评价最新成果显示,按目前正常需要和不超采地下水,正常年份中国缺水近400亿立方米。

与此同时,铃木说,印度尼西亚和马来西亚的森林面临着棕榈种植园扩张的危险。她说:“对于热带和亚热带国家来说,种植生物燃料具有明显的竞争优势,但往往也在这些国家中,森林和资源保护体系是脆弱的。”

国际农业研究磋商组织23日发布的预测报告与铃木的说法一致。这一报告使用独立开发的计算机模型,以印度等国的生物燃料增产计划和人口增长趋势为基础,预测2030年利用玉米、小麦、甘蔗等作物生产生物燃料所需新增的用水和土地。结果显示,印度届时需要新增用水约300亿吨。其他一些农业大国也面临大量水资源供应缺口。

生物燃料PK粮食生产“能量不灭,汽车永动,万物生息轮回”这是生物燃料热在全球激起的美丽梦想。可是随着新一轮全球农产品价格不断上涨,很多人对这个美丽梦想产生了怀疑,不禁要问“是让更多人吃饱饭还是让更多人开汽车?”

追本溯源,对“生物燃料热”以及“发展生物燃料危及粮食生产”等系列问题的起因、发展、解决方法等几个方面集中归纳分析后,使狂热回归理性。唯有理性对待生物燃料热,才能走出生物燃料和粮食生产的“PK”大赛。

生物燃料影响全球商品市场用于延缓全球变暖的生物燃料的广泛应用对全球商品市场产生了重要的影响,芝加哥商业交易所主席上周如是说。

世界最大的金融交易的执行官克雷格。多诺霍(Craig Donohue)也表示,最近原油价格和小麦价格的急速增长对商品市场造成了重要影响。 “这是一个全新的商品市场。由于越来越多的企业以乙醇为能源基础,我们看到在软商品(农产品)和能源之间呈现出显著的收敛趋势。”他在访问东京的时候这样告诉记者。

国际货币组织本周警告到:“全球性的依靠谷物作为能源基础会提高贫困国家的粮食价格,并带来‘严重的牵连后果’”。

国际货币组织指出,美国在2005年已经超过巴西成为世界上最大的乙醇生产国,欧盟是最大的生物柴油生产者。

中国和印度,由于急速的经济增长所带来的能源需求,也计划加速生物燃料的生产。专家指出,这样会加速水和食物的短缺。

Donohue指出,亚洲两大能源需求国的崛起,对世界商品市场产生了显著的影响。

“我们看见由于印度和中国的经济增长,商品在生产、进口和出口方面产生了巨大的变化,这对商品的供给和需求也产生了重要的影响。”他说。

泰国生物燃料唱主角面对国际原油价格的起伏不定,如何应对由于原油价格上涨可能引发的经济和社会问题,已成为各国关注的重点。在不久前泰国曼谷召开的能源研讨会上,不少专家认为采用可再生的生物燃料作为替代品,可以缓解许多国家对原油等矿物燃料的依赖。每年泰国花在进口原油上的经费大约100亿美元。

生产和充分利用生物混合燃料是这次大会的讨论主题。其中,由巴西专家提出的将乙醇与汽油或柴油混合制作燃料的方法最引人关注。

乙醇也就是人们所熟知的酒精。生产乙醇的成本并不高,而且原料方便易得,淀粉或糖类植物经过发酵和蒸馏后就能产生大量的乙醇。试验表明,乙醇与汽油或柴油混合制成的新型燃料,不仅环保,而且可以大大减少人们对原油的需求。

此外,采用新型混合燃料的另一个优点就是适应亚洲和拉丁美洲的国情。这些地区的国家多以农业生产为主,而乙醇可以从一些高产的农作物,例如甘蔗和玉米中提取。巴西是产糖大国,目前它拥有世界上最大的乙醇加工基地,每年可以用糖加工乙醇大约130亿升,是工业乙醇主要出口国之一。泰国现在还没有专门生产乙醇的基地,泰国总理他信表示,他已经决定派专家研究这个方案,并希望能够尽快得到实施。

生物燃料开发全球如火如荼在传统化石能源(煤、石油等)日益枯竭、人类面临的环境污染日益加重的情况下,世界各国都在积极寻求发展可再生能源。生物能源,特别是生物燃料,因其可以利用广阔的农产品下脚料作为生产原料,而且可以直接替代车用燃油,因而引起汽车消费大国以及农业大国的广泛兴趣。巴西、美国、欧盟等,在发展生物能源领域走在了世界前列,提供了许多有价值的经验。

燃料农业为转基因等高科技手段的大面积推广提供了可能,并且可以为重要性日益凸现的生物燃料提供充足的原料。与供给人畜食用的粮油、蔬菜和饲料植物相比较,发展燃料植物的优势突出。一是没有转基因植物对人类健康的担忧;二是除了要考虑对环保的影响外,可容忍较大的农药残留量;三是许多燃料植物具有耐贫瘠、耐干旱的特点。

巴西是世界上最大的生物燃料(主要是甘蔗、乙醇)生产国,早在20世纪70年代就开始实施生物燃料计划。巴西廉价的生物燃料原料,刺激了可再生能源生产,混合动力车销量倍增。巴西国内消费和出口需求使生物燃料产量迅速增加,预计2010年的总产量将从2005年的180亿升增至260亿升。

美国是世界上第二大可再生燃料生产国,从20世纪80年代开始研发,到2004年产量已达129亿升。2005年通过的新的能源法案,将重点放在发展可再生燃料,规定2012年美国可再生燃料的使用量将达到284亿升,相当于目前的两倍。

2003年欧盟委员会通过的两项生物燃料指令推动了欧盟发展乙醇燃料和生物柴油生产。2004年欧盟生产了5.26亿升乙醇和22亿升生物柴油。指令要求到2010年车用燃料部分使用可再生燃料要达到5.75%.含有生物乙醇或生物柴油的燃料,可免征燃油税。

 

文章来源:科技创新网 编辑:steed
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