在尋求能源安全,、減少二氧化碳排放,、創(chuàng)造綠色就業(yè)機(jī)會的推動(dòng)下,,低碳能源解決方案的商業(yè)潛力初露頭角,。未來的運(yùn)輸燃料應(yīng)當(dāng)是可收割、可發(fā)酵,、可生成的——而不是從地下抽出來的,。
早在1925年接受《紐約時(shí)報(bào)》采訪時(shí),亨利 福特就樂觀地預(yù)測說,,未來的運(yùn)輸燃料將來源于“蘋果,、雜草、鋸末 幾乎任何東西”,。
75年過去了,,地球上的陸、海,、空交通工具主要還是以石油為燃料,。盡管美國禁酒令時(shí)期對雛形中的酒精燃料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了重大影響,推延了福特預(yù)言的實(shí)現(xiàn),,不過,,鑒于目前變化無常的石油價(jià)格,對環(huán)境的擔(dān)憂,,以及綠色產(chǎn)業(yè)的巨大就業(yè)潛力,,可再生運(yùn)輸燃料再一次喚起了人們的興趣。
運(yùn)輸燃料每年的消耗占到全球石油消耗量的一半,,其產(chǎn)生的溫室氣體也占到全部溫室氣體總量的30%,。它對世界能源與環(huán)境保護(hù)造成的挑戰(zhàn)僅次于發(fā)電站。意識到這一問題后,,埃森哲對12種突破性的,、在未來5年很可能替代現(xiàn)有主要碳?xì)浠衔锶剂稀⒉⒛軠p少溫室氣體排放的運(yùn)輸燃料進(jìn)行了研究,。
任何突破性燃料至少需要符合以下標(biāo)準(zhǔn)中的兩項(xiàng):可以規(guī)模化應(yīng)用,,也就是說,,到2030年至少可以滿足全球運(yùn)輸燃料需求的20%;比所替代的碳?xì)浠衔锶剂仙倥欧?0%以上的溫室氣體,;與每桶價(jià)格在45至90美元的石油相比,,成本上更具競爭力,;在五年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣。
這12種技術(shù)中有4種屬于進(jìn)化型,,它們主要著眼于提高現(xiàn)有的資產(chǎn)和資源的利用效率,。另外5種我們認(rèn)為是革命型,因?yàn)樗鼈兩a(chǎn)的生物燃料可以利用現(xiàn)有的石油產(chǎn)品配送基礎(chǔ)設(shè)施,。剩下的3種集中于電動(dòng)化領(lǐng)域,,也是真正改變游戲規(guī)則的推手:它們完全顛覆了液化燃料的模式。
進(jìn)化型:下一代內(nèi)燃機(jī),,新型農(nóng)業(yè),,廢物變寶,海洋凈化器
這四種技術(shù)屬于進(jìn)化型技術(shù),,可以提高現(xiàn)有資產(chǎn)和資源的使用效率,。雖然能否實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣還存在疑問,但它們絕不會讓你后悔,,因?yàn)樗鼈兡軜O大地減少二氧化碳的排放,,并能幫助實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立。
1,,下一代內(nèi)燃機(jī),。雖然人們早在19世紀(jì)就發(fā)明了內(nèi)燃機(jī)(ICE),但它在性能方面仍然有很大的提升空間,??紤]到溫室氣體排放與燃料經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系,投資開發(fā)先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)以提高能源利用率,,如研究下一代直噴式汽油機(jī),,有望對溫室氣體的排放產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
更值得一提的是,,通過改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)提高每加侖行駛的英里數(shù),,實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排和能源安全,該方案與電動(dòng)車相比,,實(shí)現(xiàn)時(shí)間更短,,成本更低。下一代內(nèi)燃機(jī)完全滿足突破性燃料技術(shù)的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn):能實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),,可以大幅減少溫室氣體的排放;成本效益高,;在未來的五年內(nèi)很可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,。
2,新型農(nóng)業(yè)。新型農(nóng)業(yè)同樣符合突破性燃料技術(shù)的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn),,可以顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量,、進(jìn)而為生物燃料制造商提供足夠的成本空間,與現(xiàn)有化石燃料展開價(jià)格競爭,??梢?guī)模化,、能減少溫室氣體排放,、比石油更具價(jià)格優(yōu)勢的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化推廣階段。此外,,美國的谷物產(chǎn)量接近全球平均水平的兩倍,,在低產(chǎn)量市場上應(yīng)用最基本的農(nóng)藝學(xué)原理,都很有可能帶來巨大的收益,。
盡管新型農(nóng)業(yè)仍然處于雛形階段,,但在轉(zhuǎn)基因作物的支持下,通過使作物獲得所需的性狀,,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,,降低收獲與處理成本,從而有望在將來得到大規(guī)模的發(fā)展,。同時(shí),,通過對加工流程進(jìn)行創(chuàng)新,新型農(nóng)業(yè)可以在增產(chǎn)的同時(shí),,減少水和能量的損耗,。
對于纖維質(zhì)原料來說,商業(yè)化的最大挑戰(zhàn)在于分解作物的處理工藝成本較高,。降低成本的空間可以來自于對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,,包括從原料到生產(chǎn)的各個(gè)過程中。最早投入使用的纖維加工廠會瞄準(zhǔn)玉米纖維和玉米穗等原料,,因?yàn)樗鼈兛梢岳玫谝淮A(chǔ)設(shè)施,。
以位于南達(dá)科塔州蘇族瀑布市的POET——世界最大的乙醇生產(chǎn)公司為例,這家公司計(jì)劃在2011年啟動(dòng)一個(gè)名為LIBERTY的項(xiàng)目——首個(gè)規(guī)?;a(chǎn)的纖維質(zhì)乙醇工廠,。通過將纖維質(zhì)乙醇生產(chǎn)加入到現(xiàn)有乙醇制造工藝,POET預(yù)計(jì)每蒲式耳作物能多產(chǎn)生11%的乙醇,,每英畝作物能多產(chǎn)生27%的乙醇,,而且工廠自身用電也能依靠生物能源解決。
3,,廢棄物轉(zhuǎn)油,。變廢為寶技術(shù)——用廢棄物生產(chǎn)運(yùn)輸燃料——還處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或者商業(yè)化試點(diǎn)階段。目前有很多合適的廢物資源,包括城市固體廢物,,農(nóng)林廢物,用過的油脂和工業(yè)廢氣等,。在垃圾填埋地稀缺的北歐,,廢物到燃料工藝最終將成為重要的能源來源。
但這一領(lǐng)域的發(fā)展還需要法律和財(cái)政的支持,。如果廢棄物加工行業(yè)最終達(dá)到一定規(guī)模,,那將同時(shí)解決兩大問題:一方面提供低成本,低碳的可再生能源,,另一方面也能在一定程度上解決垃圾填埋地匱乏的問題,。
然而,由于減少和回收廢物的理念逐漸深入人心,,加之將少量分散的廢物集中起來處理頗有難度,,“變廢為寶”實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的前景還不夠明朗,。不過,,“變廢為寶”的技術(shù)至少符合突破性技術(shù)四大標(biāo)準(zhǔn)中的三個(gè):它有助于減少溫室氣體的排放;經(jīng)濟(jì)效益上可行,;也有公司計(jì)劃在五年內(nèi)將其商業(yè)化,。(生物谷Bioon.com)