文章闡述了發(fā)展生物燃料可實(shí)現(xiàn)緩解石油供需矛盾和減排溫室氣體的雙贏目的,介紹了世界各主要消費(fèi)大國發(fā)展、應(yīng)用生物燃料的情況及生物燃料的發(fā)展趨勢。
1 生物燃料減排效益
據(jù)世界瞭望學(xué)會發(fā)布的報告,生物燃料如乙醇和生物柴油對減少全球?qū)κ偷囊蕾嚀碛芯薮鬂摿?。生物燃料市場的擴(kuò)大和新技術(shù)進(jìn)步的協(xié)同作用有望緩解油價上漲的壓力,并可振興農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和減少全球溫室氣體的排放。發(fā)展生物燃料可實(shí)現(xiàn)緩解石油供需矛盾和減排溫室氣體的雙贏目的,因此,越來越受到能源消費(fèi)大國的重視。
美國明尼蘇達(dá)大學(xué)研究人員的研究認(rèn)為,乙醇和生物柴油這兩種生物燃料都屬清潔能源,且生物柴油的環(huán)境效益更明顯。生物柴油較普通柴油的溫室氣體排放量低41%,生物乙醇較汽油的溫室氣體排放量低12%。研究指出,生產(chǎn)乙醇和生物柴油的谷物和大豆目前是生產(chǎn)生物燃料的主要作物,但麥秸草、雜交楊木和換季牧草等將是未來的能源作物。
生物燃料在減少溫室氣體排放方面具有很大潛力,尤其是開發(fā)使用以農(nóng)業(yè)廢物和纖維素作物如換季牧草為原料的先進(jìn)生物質(zhì)技術(shù)。
將生物燃料與石油燃料調(diào)合使用,可減少汽車的硫、顆粒物和CO的排放。在發(fā)展中國家,乙醇和生物柴油在改進(jìn)城市空氣質(zhì)量方面可起到很大作用,并有助于禁鉛和禁用其他有毒性的燃料添加劑。
截至2005年,世界生物燃料生產(chǎn)量已超過67萬桶/天,雖僅相當(dāng)于全球運(yùn)輸燃料市場的1%,但是,比2001年產(chǎn)量已翻了一番。隨著燃料價格的上揚(yáng)和各國政府政策的支撐,生物燃料產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勁增長,生物燃料市場正在快速發(fā)展之中。
經(jīng)合組織(OECD)于2007年9月中旬對生物燃料的可持續(xù)發(fā)展作出了展望述評。報告指出,全球2005年生物燃料生產(chǎn)達(dá)到0.8EJ,即占道路運(yùn)輸燃料消費(fèi)約1%。從技術(shù)層面看,用常規(guī)乙醇和生物柴油技術(shù)將來可生產(chǎn)高達(dá)20EJ,即占運(yùn)輸行業(yè)對液體燃料總需求量的11%,到2050年,采用第二代生物燃料技術(shù)可望再增產(chǎn)12%。從理論上講,生物燃料到2050年占液體燃料市場的份額可達(dá)近1/4(11%來自常規(guī)技術(shù),12%來自先進(jìn)技術(shù))。然而,這一潛在市場不太可能實(shí)現(xiàn),因?yàn)榈谝淮夹g(shù)會引起食品價格和環(huán)境問題,常規(guī)技術(shù)的潛力只能接近現(xiàn)在的生產(chǎn)水平。而且,第二代技術(shù)的商業(yè)化前景仍有待觀望,目前僅建設(shè)了幾套中型和驗(yàn)證裝置。國際能源局的報告中所作的預(yù)測計算表明,到2050年生物燃料的市場份額有望達(dá)到近1/4。如果目標(biāo)達(dá)到,生物燃料的增長將可使CO2排放減少近1.8Gt,占常規(guī)情況下與能源相關(guān)的CO2排放的3%。
美國環(huán)保局于2006年9月7月提出了可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)(RFS),按照該標(biāo)準(zhǔn),將使乙醇、生物柴油和其他可再生燃料的用量增加1倍,從而使可再生燃料在美國所占的市場份額從2006年的2.78%提高到2007年的3.71%。美國環(huán)保局表示,根據(jù)美國2005年能源政策法實(shí)施的結(jié)果,到2012年有望使美國石油需求減少39億加侖/年,并使溫室氣體排放減少14億t/a。提出的可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)(RFS)旨在使美國使用的可再生汽車燃料數(shù)量從2006年約45億加侖增加到2012年至少75億加侖。所用的可再生燃料將具有良好的經(jīng)濟(jì)性,并具有能為汽車產(chǎn)業(yè)提供燃料的靈活性。
美國環(huán)保局于2007年4月推出了美國第一個綜合性可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)(RFS)方案,該標(biāo)準(zhǔn)方案將使替代燃料的使用量增加,并使汽車的整體平均燃料經(jīng)濟(jì)性(CAFE)標(biāo)準(zhǔn)更加現(xiàn)代化。RFS方案需確定美國主要煉制商、調(diào)合商和進(jìn)口商在2007—2012年間使用可再生燃料的最少數(shù)量。最低量標(biāo)準(zhǔn)由生產(chǎn)商或進(jìn)口商總的可再生燃料所占百分?jǐn)?shù)來決定,并每年有所增長。2007年,確定所有銷售燃料的4.02%應(yīng)來自可再生來源,約為47億加侖。按照2005年能源政策法,RFS方案要求美國需在2012年在銷售的車用燃料中至少調(diào)入75億加侖的可再生燃料。該方案估計到2012年可減少石油使用量高達(dá)39億加侖,并可每年減少溫室氣體排放高達(dá)13l0萬噸,相當(dāng)于230萬輛汽車的溫室氣體排放量。為實(shí)現(xiàn)美國布什總統(tǒng)提出的在10年內(nèi)減少汽油用量20%的要求,RFS方案將促進(jìn)使用諸如乙醇和生物柴油在內(nèi)的生物燃料。該方案也將為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品建立新的市場,提高能源安全性和推進(jìn)開發(fā)新技術(shù),生產(chǎn)與常規(guī)汽油成本可競爭的可再生燃料。特別是RFS方案為從纖維素生物質(zhì)如換季牧草和木屑生產(chǎn)可再生燃料提供了更大的吸引力。
用生物燃料如生物柴油、乙醇和生物丁醇替代部分石油基汽油或柴油已成為美國的國策。美國的目標(biāo)是到2025年通過大量使用生物燃料,替代從中東進(jìn)口的75%以上的石油。
美國汽車商的使用表明,E85汽油(含85%乙醇的汽油)是當(dāng)今使用的含氧量最高的汽油,其環(huán)保效益好,燃燒比汽油更完全(更清潔),可減少溫室氣體排放。美國環(huán)保局表示,高調(diào)合乙醇的燃料如E85,可減少有害的CO排放40%和煙塵污染物排放15%。包括通用汽車公司在內(nèi)的一些美國汽車生產(chǎn)商,都生產(chǎn)靈活燃料型汽車(FFV),可以使用汽油、也可以使用E85驅(qū)動。但E85的一個缺點(diǎn)是其能量密度低于汽油。這意味著發(fā)動機(jī)使用E85行駛的里程數(shù)要低于汽油發(fā)動機(jī)。E85在美國也尚未廣泛使用。據(jù)美國可再生燃料協(xié)會(RFA)截至2007年7月中旬的統(tǒng)計,美國17萬座加油站中有不到1200座的加油站可加注E85。但預(yù)計到2008年加注E85的加油站數(shù)將會翻一番。
據(jù)美國能源情報署(EIA)發(fā)布的2007年度能源展望報告,美國可再生燃料消費(fèi)量將從2005年的6.5×1015 BTU(1英磅單位)增加到2030年的10.2×1015BTU。
許多公司都在尋求減少溫室氣體排放的途徑。據(jù)稱,運(yùn)輸這一重要領(lǐng)域的溫室氣體排放量約占全球的20%。在短期和中期內(nèi),增加生物組分的調(diào)合是在這一領(lǐng)域內(nèi)取得溫室氣體減排進(jìn)展的實(shí)用方案之一。
據(jù)英國運(yùn)輸部稱,至2010年,英國所有汽車燃料銷售量的5%將來自可再生能源,屆時生物燃料的銷售額將比現(xiàn)在高出20倍。英國召開的環(huán)境友好汽車會議己提出加快促進(jìn)綠色汽車發(fā)展問題。這一要求將通過可再生的運(yùn)輸燃料責(zé)任(RTFO)來達(dá)到。據(jù)計算,預(yù)計到2010年可削減約100萬噸的二氧化碳排放。據(jù)稱,這相當(dāng)于行駛在道路上的汽車將減少100萬輛。未來幾年內(nèi)二氧化碳排放可望減少,這將有助于減小運(yùn)輸對氣候變化的影響。
新西蘭推進(jìn)的CO2排放交易可滿足其承諾的京都議定書規(guī)定的減排目標(biāo)。新西蘭正在推進(jìn)生物燃料以達(dá)到運(yùn)輸行業(yè)短期內(nèi)的減排要求,政府要求到2012年使用3.4%的生物燃料。
美國化學(xué)學(xué)會(ACS)召開的第233屆年會的主旨是:能源、食品和水的可持續(xù)性。生物燃料是研討的主題,其中涉及農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、生物基產(chǎn)品和生物燃料。討論范圍從新的生物能源到使生物質(zhì)更高效地轉(zhuǎn)化為燃料的新工藝。
美國柯羅拉多州立大學(xué)與美國農(nóng)業(yè)部、農(nóng)業(yè)研究服務(wù)院的研究人員對由各種作物生產(chǎn)的生物燃料,就其溫室氣體排放的競爭性的生命循環(huán)分析作出評論。研究結(jié)果表明,當(dāng)與汽油和柴油的生命循環(huán)相比,從谷物和大豆循環(huán)生產(chǎn)的乙醇和生物柴油,可減少溫室氣體排放85%,而使用換季牧草和雜交楊木生產(chǎn)的生物燃料可減少溫室氣體排放約115%。雜交楊木和換季牧草可最大限度地彌補(bǔ)化石燃料的消耗,因而是可減少溫室氣體排放的作物研究重點(diǎn),為此,開發(fā)纖維素乙醇等生物燃料仍是今后研發(fā)的方向。
專家分析指出,谷物乙醇對于抑制全球變暖還不是最好的生物燃料。大多數(shù)的觀點(diǎn)認(rèn)為,與汽油相比,谷物乙醇可減少溫室氣體排放18%~28%,而纖維素乙醇可減少溫室氣體排放近87%。
美國Novozymes公司在2007年3月召開的第四屆世界工業(yè)生物技術(shù)與生物加工年會上,提出纖維素乙醇經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的5種策略,具體包括:(1)繼續(xù)資助研發(fā)(尤其在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化和商業(yè)化工藝技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域);(2)建立靈活的試驗(yàn)和開發(fā)中心,按地域分布,應(yīng)用多種類型生物質(zhì)原料,并將各種工藝(預(yù)處理、水解和發(fā)酶)加以組合;(3)通過改進(jìn)農(nóng)業(yè)實(shí)踐(生物質(zhì)的選樣和收獲)及預(yù)處理方法,有利于降低成本;(4)改進(jìn)生物技術(shù)(包括酶技術(shù)、新陳代謝工程和新的分離方法);(5)通過國家政策機(jī)制持續(xù)支持生產(chǎn)實(shí)踐(包括資金資助、鼓勵政策和稅收優(yōu)惠減免)。
美國能源部于2007年5月核準(zhǔn),將在今后5年內(nèi)提供2億美元資金,以支持在美國開發(fā)小規(guī)模纖維素生物煉油廠。這些項(xiàng)目預(yù)計將在3~4年內(nèi)投入應(yīng)用,以加速采用新技術(shù)利用纖維素原料生產(chǎn)乙醇和其他生物燃料。2007年3月,美國能源部提供3.85億美元,在今后4年內(nèi),用于開發(fā)6座大規(guī)模的生物煉油廠。這些大規(guī)模的生物煉油廠致力于商業(yè)化工藝過程,而小規(guī)模纖維素生物煉油廠致力于新的原料和加工技術(shù)。這些小規(guī)模和大規(guī)模項(xiàng)目共接受投資5.85億美元。
美國還將從可再生能源中生產(chǎn)可再生燃料,不僅高能效地生產(chǎn)可再生燃料而減少排放,而且將排放的二氧化碳加以利用。美國XL牛奶集團(tuán)公司在亞歷桑那州Vicksburg建設(shè)的生物煉油廠將投人生產(chǎn),該生物煉油廠設(shè)計生產(chǎn)高級乙醇、生物柴油、牛奶制品和動物飼料,并提供該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)所需的100%能源。投資為2.6億美元的Vicksburg生物煉油廠采用專有技術(shù)生產(chǎn)能效比為10:1的乙醇,該比例意味著只需1BTU化石燃料能源就可生產(chǎn)10BTU的乙醇和生物柴油,其效率約是傳統(tǒng)干磨法乙醇工廠的10倍。為達(dá)到這一效率,并使乙醇生產(chǎn)成本節(jié)約0.30~0.35美元/加侖和使55.36公斤牛奶成本節(jié)約0.50美分,該公司將7500頭奶牛排出的廢棄物,以及從分餾、生物柴油和乙醇生產(chǎn)過程中排出的廢料,轉(zhuǎn)化為能量,用于發(fā)電,將循環(huán)的可再生能量供給整個工廠。分餾將生產(chǎn)乙醇和生物柴油的主要原料谷物分成三部分:微生物、谷物淀粉和谷物麩糠。從環(huán)保上說,該工廠有很大優(yōu)勢,因?yàn)橥ㄟ^將廢棄物轉(zhuǎn)化為能源,并有高的能效比,可減少溫室氣體排放。Vicksburg生物煉油廠牛奶場第一階段已經(jīng)建成。第二階段牛奶場已于2007年起建設(shè),現(xiàn)正在建設(shè)生物燃料工廠,包括分餾廠。該廠每年將把57.6萬噸谷物加工成5400萬加侖乙醇、500萬加侖生物柴油和1l萬噸動物飼料。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳將被捕集,并在當(dāng)?shù)刭A存,用于各種用途,包括啤酒碳酸化、冷卻和生產(chǎn)干冰。二氧化碳可在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行“洗滌”處理,轉(zhuǎn)化為氧氣后再釋放到大氣中。XL牛奶集團(tuán)公司也在開發(fā)專有的低成本海藻生產(chǎn)系統(tǒng),該系統(tǒng)可組合入該公司的生物煉油廠,以降低生產(chǎn)成本,并拓展車用燃料和動物飼料的生產(chǎn)(見下圖)。因?yàn)楹T搴土扛哂诠任?,并且用較少的占地就可進(jìn)行較大量的生產(chǎn),該公司預(yù)計在今后5年內(nèi)將使乙醇產(chǎn)量擴(kuò)大到1億加侖,生物柴油產(chǎn)量擴(kuò)大到2500萬~3000萬加侖。從環(huán)境角度看,該項(xiàng)目有很大優(yōu)勢,可將廢棄物轉(zhuǎn)化為能量,并有高的能效比,從而可減少溫室氣體排放。
美國從事生物技術(shù)的多種天然產(chǎn)品公司與法國Agro 工業(yè)Recherche開發(fā)公司的合資企業(yè)BioAmber公司于2007年3月宣布,將在法國BazancourtPomacle建設(shè)生物煉油廠,以生產(chǎn)基于生物的燃料和化學(xué)品。該生物煉油廠將于2008年夏季投入生產(chǎn),將生產(chǎn)5000噸/年琥珀酸(丁二酸),琥珀酸可轉(zhuǎn)化成寬范圍的衍生物,包括丁二醇和四氫呋喃(其通過蔗糖或葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn))。新建的生物煉油廠也將用于生產(chǎn)生物乙醇和生物柴油。
根據(jù)已生效的《京都議定書》,歐盟在2008—2012年間,需要將二氧化碳等6種溫室氣體的排放量在1990年的基礎(chǔ)上減少8%。為此,正在實(shí)施的“歐盟第六框架計劃”提出了生物乙醇示范城市的子項(xiàng)目,意在驗(yàn)證使用乙醇燃料對環(huán)境、社會的益處,從而引導(dǎo)更多的人和組織加入到乙醇燃料的使用中。
歐洲議會發(fā)布生物燃料指令(2003/30/EC),要求:2005年生物燃料占運(yùn)輸燃料比例為2%,2010年此比例要提高到5.75%(基于能源含量)。生物柴油將有很大需求,乙醇使用也將大大增多。歐洲使用生物燃料乙醇主要是通過乙基叔丁基醚(ETBE),少量乙醇直接用于調(diào)合。歐洲乙醇使用量的增長有望來自于增加ETBE的使用量,已有好幾套MTBE裝置轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)ETBE,其他的裝置轉(zhuǎn)換和少量新建的ETBE裝置有望在2010年前完成,ETBE用量有望增加到215萬~257萬噸/年。今后10年內(nèi),乙醇消費(fèi)量(ETBE和乙醇直接調(diào)合)將超過10億加侖/年。鑒于東歐國家加入歐盟,為實(shí)現(xiàn)生物燃料目標(biāo)的一致性,歐洲使用乙醇量將進(jìn)一步增加。
ETBE由乙醇和異丁烯生產(chǎn),可避免由單獨(dú)使用乙醇所帶來的許多問題,如使汽油揮發(fā)性增大。ETBE可在煉油廠調(diào)入汽油,不像乙醇要在銷售點(diǎn)調(diào)合。ETBE作為含氧化合物調(diào)入汽油可使汽油更清潔地燃燒。與乙醇相比,ETBE有以下優(yōu)點(diǎn):水混入時不發(fā)生相分離,對汽車部件無腐蝕作用,不會增加排氣光化學(xué)煙霧。
法國于1994年將ETBE用作汽油調(diào)合組分,西班牙和德國使用ETBE分別始于2000年和2004年。
德國生物柴油工業(yè)是世界最大的生物柴油工業(yè)。德國生物柴油銷售量2006年提高到280萬噸,約占德國運(yùn)輸燃料總銷售量的5%。2006年德國在常規(guī)柴油燃料中調(diào)入生物燃料150萬噸,還有l(wèi)30萬噸純生物柴油投放市場。2007年1月1日起,所有燃料公司在所銷售的常規(guī)柴油中調(diào)入5%生物柴油。2006年,德國使用運(yùn)輸燃料用柴油2820萬噸、汽油2180萬噸、生物柴油250萬噸、植物油108萬噸和生物乙醇48萬噸。據(jù)估算,生物燃料使德國2006年減少CO2排放1270萬噸。
根據(jù)京都議定書,日本推行乙醇和ETBE的使用將使其2008-2012年間的溫室氣體排放比1990年減少6%。日本也將在2010年使用50千萬公升原油當(dāng)量的生物燃料,以執(zhí)行京都議定書要求。日本從法國進(jìn)口200~300萬公升ETBE,將其調(diào)合人日本最大的煉油廠的汽油中。并將調(diào)合ETBE的汽油用于日本東部關(guān)東地區(qū)(包括大東京地區(qū))的50個加油站。日本已認(rèn)定,ETBE與汽油調(diào)合作為含氧化合物燃料可使汽油更清潔燃燒。
2 生物燃料發(fā)展趨勢
據(jù)統(tǒng)計,2006年世界生物燃料生產(chǎn)量增長了28%,達(dá)到440億升。燃料乙醇增長22%,而生物柴油增長80%。雖然生物燃料占全球液體燃料供應(yīng)量的比例小于1%,但2006年生物燃料生產(chǎn)量的驟增,達(dá)到了世界所有液體燃料供應(yīng)量增加的17%。
利用富含淀粉和糖類的作物如甘蔗和谷物生產(chǎn)的生物乙醇,雖然能量密度低于汽油,但已確認(rèn)它甚至可用作賽車燃料。利用上述作物生產(chǎn)生物乙醇在美國和巴西已確立工業(yè)化地位。利用油料作物如向日葵生產(chǎn)生物柴油在歐洲發(fā)展最快。
作為主要的替代燃料,世界乙醇生產(chǎn)量現(xiàn)已超過120億加侖/年。全球燃料乙醇生產(chǎn)量2000-2005年間翻了兩番,生物柴油增長了近4倍。
巴西和美國的燃料乙醇生產(chǎn)量合計占世界燃料乙醇生產(chǎn)量的90%,兩國政府自1970年起就大力支持乙醇生產(chǎn)。表1列出世界前5位乙醇生產(chǎn)國(地區(qū))。
在“十五”期間,我國批準(zhǔn)河南天冠、黑龍江華潤、吉林燃料乙醇和安徽豐原四家企業(yè)加工燃料乙醇,設(shè)計產(chǎn)能為122萬噸/年,到2005年年底總產(chǎn)能己超過設(shè)計產(chǎn)能。到2006年我國燃料乙醇生產(chǎn)能力已達(dá)到132萬噸/年(見表2)。
“十一五”期間,乙醇汽油在中國的使用仍在進(jìn)一步推廣之中,乙醇生產(chǎn)企業(yè)也在進(jìn)一步啟動。據(jù)預(yù)測,中國2007年燃料乙醇生產(chǎn)量將比2006年的132萬噸增長12%,將達(dá)到145萬噸。國家發(fā)改委已制定5年計劃,目標(biāo)是到2010年生產(chǎn)燃料乙醇522萬噸。但非糧為主方向已經(jīng)明確。計劃在不適于耕種的土地上生產(chǎn)甜高梁、甘薯、木薯以增加乙醇原料。根據(jù)《生物燃料乙醇以及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》,到2010年,我國將以薯類、甜高梁等非糧原料為主生產(chǎn)522萬噸燃料乙醇,屆時乙醇汽油使用量將占全國汽油用量的75%。到2020年,我國燃料乙醇年產(chǎn)量可達(dá)1000萬噸。
據(jù)預(yù)測,到2025年世界可望使用生物乙醇替代汽油需求量的10%。
世界生物柴油生產(chǎn)量在2000-2005年間增長了4倍,僅2005年,生物柴油生產(chǎn)就增長了60%。
歐盟尤其是德國,主導(dǎo)了世界生物柴油的生產(chǎn)和使用。表3列出世界前5位生物柴油生產(chǎn)國。
亞太地區(qū)也正在興起生物柴油產(chǎn)業(yè)。到2010年,亞洲將超過北美,以及中/東歐,成為僅次于西歐的第二大生物柴油生產(chǎn)地。表4列出亞太地區(qū)各國棕櫚油基生物柴油生產(chǎn)量及預(yù)測值。
美國威斯康星大學(xué)Nelson環(huán)境研究學(xué)院2007年10月發(fā)布對世界226個國家生物柴油生產(chǎn)潛力的報告。報告認(rèn)為,世界生物柴油生產(chǎn)潛力的上限將從現(xiàn)在119個國家的470億升提高到510億升(135億加侖)。這一數(shù)量可望滿足世界上現(xiàn)在對石油柴油需求量的4%~5%。根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率,可以估算總的生物柴油產(chǎn)量將有望達(dá)到6050億升/年,將分布在106個以上的國家。這12倍的增長將來自于許多作物,但主要還是將來自于熱帶作物油種籽:棕櫚和椰子,盡管它們現(xiàn)在的生產(chǎn)率還很低。分析認(rèn)為,在用于食品目的的植物油年需求量繼續(xù)增長的情況下,到2015年,其他植物油有望用于生產(chǎn)4170億升的生物柴油。
我國生物柴油產(chǎn)業(yè)正蓄勢待發(fā)。據(jù)估計,2010年后生物柴油在我國將成長為有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。
據(jù)美國SRI咨詢公司預(yù)測,全球生物柴油需求量預(yù)計將從2006年的690萬噸提高到2010年的4480萬噸。
2006年可再生資源占美國總能源的比例剛好超過6%,預(yù)計今后將快速增長。美國可再生車用燃料將從2006年的45億加侖增加到2012年的至少75億加侖。
生物柴油和生物乙醇稱之為第一代生物燃料。使用生物柴油和生物乙醇僅是解決世界能源問題的第一步。盡管投資在繼續(xù)增長,但僅依賴基于植物種子和果實(shí)的生物柴油和生物乙醇燃料不能完全解決CO2排放問題和滿足日益增長的能源需求。為此,需開發(fā)第二代生物燃料,它們應(yīng)由基于植物和生物質(zhì)整體為原料制取。據(jù)分析,生物質(zhì)有望滿足世界能源需求的l/3。
第二代生物燃料技術(shù)正在開發(fā)之中,一條可供選擇的路線是,使生物質(zhì)熱解,生成生物合成原油,然后經(jīng)氣化、甲醇合成和甲醇制合成燃料(MTS)過程,生產(chǎn)生物柴油和汽油。
在今后10年內(nèi),傳統(tǒng)的乙醇生產(chǎn)將面臨前所未有的發(fā)展新機(jī)遇:一些國家乙醇的進(jìn)口將增長,非糧作物用作乙醇生產(chǎn)原料,纖維素乙醇作為競爭的乙醇燃料也將走向前臺。
William Thurmond所作的“乙醇2020年:全球市場調(diào)查”報告中指出:如果競爭前景看好,大規(guī)模纖維素乙醇生產(chǎn)將付諸實(shí)施;如果生物燃料進(jìn)/出口的國家政策進(jìn)一步放寬,則美國、中國和印度到2020年汽油消費(fèi)的20%可望采用乙醇來替代。今后10年內(nèi),全球乙醇市場面臨發(fā)展機(jī)遇,也面臨轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。