世界上第一架燒“果子油”的巨型客機(jī)經(jīng)受了飛行的考驗(yàn)。“生物燃料”正在起飛,,并且將在燃料市場(chǎng)中占據(jù)一個(gè)重要地位,。然而,生物燃料自誕生的那天起就爭(zhēng)議不斷,,甚至有人說發(fā)展“生物燃料”就是犯了“反人類罪行”,。到底誰對(duì)誰錯(cuò),我們應(yīng)當(dāng)何去何從呢,?
1 優(yōu)點(diǎn) 既可再生,,又很環(huán)保
如今,找到能夠替代“化石”的燃料已經(jīng)成了當(dāng)務(wù)之急,。
長(zhǎng)在地里的生物成了順理成章的替代品,,它們可以在地里種,收完一茬又長(zhǎng)出一茬,,堪稱“可再生能源”,。新西蘭航空公司的飛行實(shí)驗(yàn)證明,在12小時(shí)的典型飛行時(shí)間中,,全部使用麻楓果燃料排放的二氧化碳,,比化石燃料排放量減少大約60%。而另一項(xiàng)研究表明,,在汽油里加入10%的生物乙醇,,汽車尾氣排放一氧化碳減少10%以上,,碳?xì)浠衔餃p少15%左右。
那么,,生物燃料是如何得來的呢,?現(xiàn)在,生物燃料主要有兩大類,,一類是用植物油代替柴油,,另一類是用植物產(chǎn)生的乙醇代替汽油。這些方式生產(chǎn)出來的生物燃料叫做“第一代生物燃料”,。很多植物果實(shí)和種子里都含有大量的油脂,,比如油橄欖、大豆,、葵花,、油菜、麻楓等等,。
植物油通常很黏稠,,但是加熱可以降低它們的黏性,這樣它們就可以直接在柴油機(jī)里燃燒,,或者通過化學(xué)方法用它們制造“生物柴油”,。生物柴油的性能和柴油相當(dāng)接近。很多植物油和生物柴油的燃燒值都高于柴油,,這就達(dá)到了節(jié)省燃料的目的,,而且排放的有害氣體的量也少于“化石柴油”。
另一種方法是用農(nóng)作物生產(chǎn)乙醇(酒精),,現(xiàn)在一般通過高糖,、高淀粉含量的作物生產(chǎn)糖或淀粉,再通過酵母的發(fā)酵作用生產(chǎn)乙醇,,這個(gè)過程和釀酒很相似,。不過,乙醇的燃燒值不如汽油,,所以汽車需要攜帶更多的乙醇才能滿足行駛需要,。麻煩的是,它還具有腐蝕性,。
2 缺點(diǎn) 富人環(huán)保窮人餓
雖然第一代生物燃料“相當(dāng)?shù)沫h(huán)保”,,但是很顯然它把人嘴里的食物奪出來挪作他用了。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的專家在2008年1月23日警告說,,世界急于開發(fā)和使用生物燃料,,正造成玉米和其他糧食作物價(jià)格上漲。同年3月,,聯(lián)合國食物權(quán)特別報(bào)告員齊格勒指出,,目前這種把可耕地轉(zhuǎn)產(chǎn)生物燃料的做法是“反人類罪行”,。
中科院農(nóng)業(yè)政策研究中心副研究員仇煥廣表示,現(xiàn)在關(guān)于生物燃料確實(shí)有很多爭(zhēng)議,。對(duì)于美國來說,,農(nóng)民很支持發(fā)展生物燃料,因?yàn)檫@樣可以提高糧食價(jià)格,。同時(shí),,很多農(nóng)民都可以就地辦企業(yè)。這些企業(yè)還享有政府的補(bǔ)貼,,農(nóng)民的積極性很高,。
但生物燃料的發(fā)展肯定會(huì)讓貧窮國家的糧食問題更加嚴(yán)重。發(fā)展生物燃料勢(shì)必會(huì)讓糧食價(jià)格繼續(xù)攀升,。也就是說,,富人的“環(huán)保”正在使窮人更饑餓。
另外一個(gè)問題是生物燃料的能量效率并不太高,。在美國,,主要用玉米生產(chǎn)生物酒精。在這個(gè)過程中,,需要經(jīng)過播種,、澆水、施肥,、除草、收割,、籽實(shí)脫水,、發(fā)酵、蒸餾,、運(yùn)輸?shù)冗^程都要消耗能源,,最終獲得的酒精燃燒所釋放的能量并不比生產(chǎn)它所消耗的能量大多少。有一個(gè)比率叫“化石燃料比率”,,它指的是生產(chǎn)某種燃料時(shí),,耗費(fèi)的“標(biāo)準(zhǔn)化石燃料能量”和這種燃料能夠產(chǎn)生的能量的比率。汽油的這個(gè)比率是0.81,,也就是說生產(chǎn)汽油所消耗的“標(biāo)準(zhǔn)化石燃料能量”比它燃燒產(chǎn)生的能量要少,。而玉米酒精的“化石燃料比率”高達(dá)1.36,就是說它的效率還不如化石燃料的標(biāo)準(zhǔn)值,,比汽油差得遠(yuǎn),,而纖維素酒精的這個(gè)比值就很難看,高達(dá)10.3,。
3 國情 我國要謹(jǐn)慎面對(duì)
面對(duì)這種情況,,我國采取什么樣的對(duì)策呢,?仇煥廣表示,我國目前對(duì)發(fā)展第一代生物燃料的態(tài)度較為謹(jǐn)慎,。在前幾年油價(jià)高,,空氣污染問題被提得很多的時(shí)候,我國曾經(jīng)比較積極地發(fā)展生物燃料,,但現(xiàn)在油價(jià)回落,,并且考慮到我國的糧食安全問題,我國政府已經(jīng)規(guī)定未來生物燃料生產(chǎn)的發(fā)展必須依賴非糧原料,,保證生物燃料的發(fā)展“不與人爭(zhēng)糧,,不與糧爭(zhēng)地、不與畜爭(zhēng)料,、不與農(nóng)爭(zhēng)利”,。
現(xiàn)在,我國一年生產(chǎn)140萬噸生物乙醇,,而美國這個(gè)數(shù)字約為3000萬噸,,到2020年,我國生產(chǎn)生物乙醇的目標(biāo)也只有1000萬噸,。
那么,,那些非糧食作物是否更好呢?比如可以用來榨油驅(qū)動(dòng)波音747飛機(jī)的麻楓樹,,它不占用農(nóng)田,,在荒山野嶺就可以種植,這確實(shí)是個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn),。有人就提出,,在阿富汗推廣麻楓樹,以取代罌粟成為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)作物,。和阿富汗的情況不同,,我國沒有麻楓樹可以“替代”的田地,同時(shí)我國的土地開發(fā)余地也不大,。仇煥廣表示,,即使不占用耕地,在“荒地”上廣泛種植麻楓樹也面臨著成本問題,,同時(shí)可能對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境產(chǎn)生一定的破壞,。麻楓樹在我國大多作為綠化樹種存在,經(jīng)濟(jì)種植不多,。前一段時(shí)間中石油,、中石化曾經(jīng)考慮在云貴地區(qū)推廣麻楓樹,后來隨著石油價(jià)格的下降,這個(gè)計(jì)劃也處在停滯狀態(tài),。
4 前景 希望還在二三代
那么,,這是否說明生物燃料在世界范圍內(nèi)的前途不甚光明呢?答案可能是否定的,,因?yàn)樗]有在第一代止步,,第二代、第三代正在上前接班,。
第二代生物燃料更“政治正確”,。它們不再需要用糧食制造,轉(zhuǎn)而采用不可食用的纖維素,,比如用麥稈,、玉米稈生產(chǎn)酒精。仇煥廣表示,,現(xiàn)在已經(jīng)有人在生產(chǎn)第二代生物燃料,,但是問題在于用來分解纖維素的酶成本太高。用不可食用的纖維素生產(chǎn)酒精也需要先把它們變成糖類,。在生物界,,反芻動(dòng)物通過在瘤胃中的多種微生物幫助慢慢地把草稈變成糖類??茖W(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了10種可以完成這個(gè)過程的酶,,而在今年又發(fā)現(xiàn)了15種新的酶,并且在用轉(zhuǎn)基因的方法培養(yǎng)一種“超級(jí)酵母菌”完成這個(gè)任務(wù),。
第三代生物燃料主要包括從海藻中提取油脂,。種植海藻它不需要占用土地和淡水資源。美國能源部估計(jì),,如果要全部用海藻燃料代替化石燃料,,需3.8萬平方千米的海面。布朗葡萄藻和小球藻比較容易種植,,但它們的油脂很難提煉,。仇煥廣說,,作為第三代生物燃料項(xiàng)目,,從海藻中提煉生物燃料的研究正處于實(shí)驗(yàn)室階段,中國也在研究,,但距離實(shí)現(xiàn)商業(yè)化階段還比較遠(yuǎn),。
從世界范圍看,生物燃料還將繼續(xù)擴(kuò)張,。美國已經(jīng)制定目標(biāo),,要在2022年一年生產(chǎn)約1億噸生物燃料,包括生物柴油和生物乙醇,,按照計(jì)劃,,其中一半應(yīng)當(dāng)是第二代生物燃料,,主要是用不可消化的纖維素制造的乙醇。
現(xiàn)在美國已經(jīng)有了一個(gè)日程表,,要發(fā)展第二代生物燃料,,但由于成本太高,商業(yè)化生產(chǎn)纖維素乙醇目前還存在困難,。“如果第二代的成本還是降不下來,,那么到時(shí)候也只能靠多生產(chǎn)第一代生物燃料來代替,即采用玉米,、大豆,、高粱等糧食作物來生產(chǎn)生物燃料。”仇煥廣說,。(生物谷Bioon.com)