雖然糧食乙醇由于與糧爭(zhēng)地、加劇糧食緊缺問(wèn)題而被許多國(guó)家叫停,,科學(xué)家的目光卻沒(méi)有離開生物燃料的領(lǐng)域,。
近日,荷蘭特文特大學(xué)宣布,,該校開發(fā)出一種新的工藝方法,,能更高效、廉價(jià)地從農(nóng)林廢料中提取生物燃料,,從而使大規(guī)模生產(chǎn)生物燃料離現(xiàn)實(shí)更近一步,。
新方法主要著眼于混合產(chǎn)物與氫進(jìn)行反應(yīng)的生產(chǎn)階段,通過(guò)特殊工藝提高生產(chǎn)效率,,并且通過(guò)減少氫的用量來(lái)降低成本,。適用于使用秸稈、樹木等農(nóng)林廢料為原料進(jìn)行的第二代生物燃料生產(chǎn)流程,。
與使用糖類和淀粉類原料生產(chǎn)的第一代生物燃料相比,,第二代生物燃料不“與人爭(zhēng)糧”的巨大優(yōu)勢(shì)吸引了越來(lái)越多的目光。
雖然糧食乙醇由于與糧爭(zhēng)地,、加劇糧食緊缺問(wèn)題而被許多國(guó)家叫停,,科學(xué)家的目光卻沒(méi)有離開生物燃料的領(lǐng)域。
科學(xué)家的目光從未離開
生物燃料并不是一個(gè)陌生的詞匯,。隨著能源緊缺問(wèn)題的日益突出,,由于在替代石油燃料方面的簡(jiǎn)便易行等優(yōu)勢(shì),以生物乙醇成為代表的生物燃料頗受青睞,。麥肯錫公司2008年發(fā)布的一項(xiàng)研究報(bào)告表明,,到2020年,第二代生物乙醇(纖維素乙醇)可替代3100萬(wàn)噸汽油,,使我國(guó)的石油進(jìn)口量降低10%,。
近年來(lái),隨著玉米乙醇、糧食乙醇等燃料的研發(fā)成功和推廣,,既便宜又干凈的生物燃料被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)能源,、環(huán)境雙重危機(jī)的有效方法。雖然糧食乙醇由于與糧爭(zhēng)地,、加劇糧食緊缺問(wèn)題而被許多國(guó)家叫停,,科學(xué)家的目光卻沒(méi)有離開生物燃料的領(lǐng)域,而是投向更加經(jīng)濟(jì)可行的第二代生物燃料,。
與植物“捕獲”的太陽(yáng)能大多儲(chǔ)存在秸稈等纖維素中,,而纖維素乙醇,便是從自然界豐富又不能食用的“廢物”纖維素中得來(lái)的“能源解決之道”,。
挖掘纖維素中的太陽(yáng)能
第二代生物燃料,,實(shí)際是將生物燃料的來(lái)源從玉米等糧食作物,變更為秸稈,、農(nóng)作物殘?jiān)绒r(nóng)業(yè)廢料,,以及木薯、甜高粱等經(jīng)濟(jì)作物,。纖維素乙醇便是第二代生物燃料中的代表,。雖然名稱略顯拗口,卻是高效利用自然資源解決能源危機(jī)的可行方法,。因?yàn)橹参锏哪举|(zhì)部分都是由纖維素構(gòu)成,,植物“捕獲”的太陽(yáng)能大多儲(chǔ)存在秸稈等纖維素中。而纖維素乙醇,,便是從自然界豐富又不能食用的“廢物”纖維素中得來(lái)的“能源解決之道”,。
但秸稈、木材之所以能支撐作物,,很大原因在于大自然賦予它的結(jié)構(gòu)——緊密結(jié)實(shí),。所以要將這些材料變成乙醇,難度比用玉米等糧食作為原料更大,。目前,,發(fā)酵法是生產(chǎn)纖維素乙醇的主要方法之一。其主要原理便是通過(guò)酶制劑來(lái)加速瓦解生物質(zhì)中的纖維素,,并轉(zhuǎn)化為糖,,然后如同釀酒一般,將糖變成酒精,,再蒸餾成為無(wú)水乙醇,。
據(jù)了解,美國(guó)環(huán)保署今年2月頒布的《可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)》指出,,到2022年美國(guó)生產(chǎn)的生物燃料將達(dá)到360億加侖,,占全國(guó)能源消耗的1/4,而其中160億加侖都將基于纖維素。
我國(guó)目前的糧食產(chǎn)量大約為10億噸,,而地上莖稈和地下廢棄的部分至少還有10億噸,。
原料來(lái)源廣泛 不與人爭(zhēng)糧
與糧食乙醇不同的原料來(lái)源,,是以纖維素乙醇為代表的第二代生物燃料備受青睞的首要原因,。充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物、不與人爭(zhēng)糧,、不與糧爭(zhēng)地,,這是第二代生物燃料誕生時(shí)就被賦予的使命。
據(jù)中國(guó)科學(xué)院能源植物中心副主任劉公社估計(jì),,中國(guó)目前的糧食產(chǎn)量大約10億噸,,而地上莖稈和地下廢棄部分至少還有10億噸。“還有地上的草,,山上的林,,所有這些都含有纖維素。”因此有專家斷言,,玉米燃料乙醇只是中國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的開端,,以纖維素為原料的第二代生物燃料乙醇才是未來(lái)大規(guī)模替代石油的關(guān)鍵。