目前全球泩物乙醇嘚开发与应用推广情况概

目前全球生物乙醇的开发与应用推广情况概

生物乙醇作为生物新能源的一种重要形式，在世界许多国家得到了相当的重视。 美国国家能源部以及国内将生物乙醇列入未来可再生能源战略的重要研究项目，并已经和杰能科、Novozyme等生物技术公司进行了合作研发。在巴西，乙醇燃油已经占该国燃油的40%。 Burrill Co在2003年的一份报告中指出，应用生物精炼技术，制造木制产品的残留物、城市垃圾和园艺废弃物的feedstock可以供应超过500百万公吨(dry tons)的生物质(biomass)，估计可以产制出至少5亿加仑乙醇，相当于现在全美国四分之一的汽油消耗量;另外，玉米禾茎等农业废弃物的feedstock，可以产制出1~1.5亿加仑汽油。来自美国DOE的一份研究报告中预计，2010年全球生物乙醇的使用量有望达到40亿加仑，而2020年这一量有望超过95亿加仑。 表：2002年生物乙醇的产量和使用量 国家最主要的原料生物乙醇总产量生物燃料使用量生物燃料所占比率(%) (百万t/y) (百万t/y) 巴西 甘蔗茎 9.5 8.7 92 美国 玉米 6.4 5.7 90 欧洲 甜菜和大麦 1.6 0.2 14 全球 各种 26 16.4 63 2004年4月，当加拿大着名的生物技术公司艾欧基企业(Iogen Corporation)利用基因重组DNA生产生物酶加入农业废弃物生产的生物乙醇完成装船作业，并在蒙特利尔的一处加拿大石油加油站进行销售，工业生物技术已经达到一个主要里程碑。据估计，生物乙醇可以减少约80%的温室效应气体排放量。 生物乙醇的商业使用形式 目前，全球现在使用生物乙醇做成ETBE(Ethyl Tertiary Butyl Ether)替代MTBE，通常以5~15%的混合量在不需要修改/替换现有汽车引擎的状况下加入；有些时候ETBE也以替代铅的方式加入汽油中，以提高辛烷值而得到较洁净的汽油；也可以完全替代汽油使用为输送燃料。 目前世界上使用乙醇汽油的国家主要是美国、巴西等国。在美国使用的是E85乙醇汽油，即85%的乙醇和15%的汽油混合作为燃料，而美国是用甘蔗和玉米来生产乙醇的，这种E85汽油的价格与性能与常规汽油相似。早在2003年7月中旬美国威斯康星州、美国乙醇汽车联合会与通用汽车公司就在美国6个州推行E85的使用，将其作为汽油的代用燃料。目前美国仅有大约140家加油站提供E85，其中大多数在中西部。有300万辆车是既可以用汽油也可以用E85，而且通用汽车公司还在大量生产这种使用两类燃料的汽车。现在，美国每年要消耗30亿加仑的乙醇添加到汽油中。如今E85已占乙醇燃料的85%，也正在受到公众的喜爱。然而，这似乎还不够。为了节能和环保，2005年6月28日美国参议院还通过了一项能源法案，要求到2012年，每年石油供应商应当添加80亿加仑的乙醇到汽油中。 美欧日生物乙醇发展的新动向 在美国，大多以玉米做为生质原料产制生物乙醇，2004年初估已有12%的汽油中添加有10%生物乙醇，在加油站贩售供一般汽车使用。由于美金2元╱bushel(约等于35公升)的玉米被生物精炼厂收购后，可以产出至少美金8元成品，因此有许多农民愿意主动争取成为原料供应者。 在欧洲地区，则使用小麦或大麦做为原料。以瑞典Agroetanol AB生物精炼厂为例，2003年该公司生产50,000立方米(相当于5,000万公升)生物乙醇，约需135,000公吨小麦和989,245 GJ能源。其燃烧后所产生的能量虽然较汽油燃料为少，但是经由4～5%的比例混合之后，1立方米生物乙醇即可完全取代1立方米的汽油；且以生命周期评估进行温室效应气体排放量比较，估算出每年可减少121,650公吨的二氧化碳排放量。在瑞典，这些原料需要62,000英亩的种植面积，有助于保护约620个农民工作机会，因此被认为有促进农业地区的经济发展目的，而得到欧盟执委会的支持。 在日本，经济产业省在2004年提出的计划中，给与扩充绿色生物技术相关的研究开发活动更大的支持，而且计划大幅增加环境相关领域的预算，因此提出“Biomass Japan整合战略会议”，将现今的产业结构更新为循环型社会为目标，为此投入相当的预算。更进一步的是，日本计划藉由生物乙醇进入环保生物技术领域，并将之作为巩固其傲视全球的汽车业基础建设的途径：2004年位于东京地区的五家公司(包括一般营建业者、啤酒业者、建筑废弃物处理业者、建筑材料制造业者和房地产中介业者等)以策略联盟方式，进行一项将废弃建筑木材做为原料生产生物乙醇的建厂计划，并在大阪建造一座生产纯度达99%的生物乙醇工厂，预计年处理30,000公吨废弃木材以达到每年生产3,700公升生物乙醇的目标，且规划将以每公升50日圆的价格，供应附近100家加油站，营运目标为每年5亿日圆。 来自成本与清洁的争议 2005年6月，美国的研究人员通过研究发现，将玉米等生物材料转变为生物乙醇德国成本山需要消耗太多石化材料，所有用生物乙醇作为替代能源实际上并不经济也不环保。研究发现，从玉米提炼乙醇所消耗的能量比燃烧这些乙醇所获得的能量要多29%，如果从木头中提取，那么所消耗的要多处57%，以大豆为原料提取的能量消耗也要多出27%，而如果用向日葵作原料，则消耗的能量比获得的能量要多出1倍以上。因此，这些研究者认为用生物乙醇替代石化能源，是典型的得不偿失。 但是生物乙醇的支持者却强调生物乙醇比传统的石化燃料更加清洁，可以减少对石油的依赖，同时还可以为农产品的应用开辟新的市场。 不过，尽管有这一不同的声音发出，欧美各国目前还并没有停止生物乙醇的开发和推广努力。未来怎样，也许需要更多的实践和论证。(源自：农博)