巴西：成功典范
巴西是推動世界生物燃料業(yè)發(fā)展的先鋒,。它利用從甘蔗中提煉出的蔗糖生產(chǎn)乙醇,，代替汽油作為機動車行駛的燃料,。如今巴西乙醇和其他競爭燃料相比，價格上已具有競爭性,。這也是當前生物燃料業(yè)發(fā)展最為成功的典范,。
早在20世紀30年代，巴西人就開始用蔗糖乙醇作為汽車燃料,，70年代,，由于石油價格的不斷上漲，這一技術開始贏得政府的支持,。巴西熱帶地區(qū)的光照使得這里非常適合種植甘蔗?，F(xiàn)在，巴西已經(jīng)是世界上最大的甘蔗種植國,，每年甘蔗產(chǎn)量的一半用來生產(chǎn)白糖,，另一半用來生產(chǎn)乙醇。
最近幾年,，由于過高的汽油價格和混合燃料轎車的推廣,，巴西燃料乙醇工業(yè)更是得到了長足的發(fā)展?；旌先剂限I車能夠以汽油和乙醇的混合物為燃料,，自從2003年在巴西大眾市場銷售后，銷量節(jié)節(jié)攀升,，目前已經(jīng)占據(jù)了巴西轎車市場的半壁江山,。在混合燃料轎車需求的拉動下，巴西燃料乙醇的日產(chǎn)量從2001年的3000萬升增加到2005年的4500萬升,，已能滿足國內(nèi)約40％的汽車能源需求,。同時，燃料乙醇工業(yè)還為這個失業(yè)率高達10％的國家提供了100萬個工作崗位,。
盡管,，有人提出種植甘蔗也是一個非常耗能的過程，但研究人員經(jīng)過仔細計算后得出,，每種植一噸甘蔗耗能大約25萬千焦,，而一噸甘蔗生產(chǎn)出的乙醇以及用甘蔗渣發(fā)電,，可以得到大約200萬千焦的能量,，回報高達8倍,。這是因為甘蔗是一種非常高產(chǎn)的作物,，能有效地將太陽能轉化為糖儲存,。因此,，用蔗糖生產(chǎn)乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法,，每升的成本大約只有25美分,。
在未來4年中,，巴西計劃將新建40～50家大型乙醇加工廠,。為了保證這些加工廠的原料供應,，甘蔗的種植面積也在不斷擴大,。在這些新增的甘蔗種植面積中,，一部分來自新開墾的土地,，另一部分則是由糧食,、柑橘或咖啡的種植地及飼養(yǎng)牲畜的草場轉化過來的,。
但巴西生物燃料發(fā)展戰(zhàn)略當前的成功,，并不意味著巴西的蔗糖乙醇會成為世界生物燃料業(yè)未來的選擇,。因為即使只替代目前全球汽油產(chǎn)量的10％,，也需要將巴西現(xiàn)有的甘蔗種植面積擴大40倍,。雖然,，巴西人總是說“我們巴西很大”,，但他們也清楚不可能“騰”出這么多土地用于種植甘蔗。另外,，由于甘蔗的品種有強烈的地域性,，巴西的技術路線在別的國家很難走得通。就連非洲,、印度,、印度尼西亞都無法照搬，更別說主要地處溫帶的中國了,。
德國：獨樹一幟
1923年,，德國從事煤炭研究的費希爾和托普希發(fā)明了一種技術，可以將煤炭,、天然氣等轉化為液體燃料,。由于液體燃料使用更為方便，這種后來被稱為“費-托反應”的技術80多年來一直受到業(yè)界的重視,。
更為重要的是,，對于那些煤炭豐富但缺少石油的國家（比如中國、美國）而言,，“費-托反應技術”對保證國家的能源安全有舉足輕重的作用。
但這種技術有一個致命的弱點：成本過高,。因此，除非迫不得已,，否則人們很少會采用。“費-托反應技術”第一次被大規(guī)模采用是在二戰(zhàn)期間,。當時,，被封鎖的納粹德國有90％的柴油和航空燃油供應歸功于這一技術,。在種族隔離時期，南非由于受到制裁,，開始發(fā)展“費-托反應技術”,，并最終使國內(nèi)30％的燃料來自煤炭的液化,。
除了成本過高之外,，“費-托反應技術”在將煤炭轉化為液體燃料的過程中，會產(chǎn)生大量的二氧化碳,。這也使得該技術的推廣面臨環(huán)保的壓力,。解決的辦法之一,，就是用生物原料替代化石燃料。
“費-托反應”也可以將秸稈,、木屑等生物原料轉化為液體燃料。在德國,，一家高科技公司采用這種技術,，每年已可以生產(chǎn)1.5萬噸名為“陽光柴油”的生物燃料。但目前這一工藝仍遠遠落后于以煤炭,、天然氣為原料的同類技術,，并且成本更昂貴。
荷蘭能源研究中心的茲瓦特說：“石油價格只有漲到每桶70美元以上,，才有可能使利用‘費-托反應’生產(chǎn)生物燃料的企業(yè)贏利,。”現(xiàn)在，以“費-托反應”為核心技術的能源計劃多為企業(yè)的示范項目,，并得到了國家的資金補貼,。比如，在德國用“費-托反應”生產(chǎn)出的生物燃料將被免除針對其他燃料所征收的重稅,。
美國：風口浪尖
美國是另一個主要的燃料乙醇生產(chǎn)國，但與巴西不同,，它用的不是甘蔗而是玉米。盡管有不少反對的聲音,，但美國燃料乙醇的日產(chǎn)量仍從1980年的100萬升增加到現(xiàn)在的4000萬升,。目前，美國已投入生產(chǎn)的乙醇生產(chǎn)廠有97家,，另外還有35家正在建設當中,。這些工廠幾乎都集中在玉米種植帶,。
玉米中用于生產(chǎn)乙醇的主要成分是淀粉,，通過發(fā)酵它可以很容易地分解為乙醇,。這正是用玉米生產(chǎn)乙醇的優(yōu)勢,，但這也是人們反對的原因,，因為淀粉是一種重要的糧食,。今年美國計劃投入4200萬噸玉米用于乙醇生產(chǎn),，按照全球平均食品消費水平,，同等數(shù)量的玉米可以滿足1.35億人口一年的食品消耗,。
事實上,，在整個生物燃料領域，當前最吸引投資者的并不是用蔗糖,、玉米生產(chǎn)乙醇,，或是從油菜籽中提煉生物柴油,，而是用纖維素制造乙醇,。
所有植物的木質(zhì)部分--通俗地說,，就是“骨架”--都是由纖維素構成的,，它們不像淀粉那樣容易被分解（如果容易被分解,，木材就沒法保存那么久了），但大部分植物“捕獲”的太陽能大多儲存在纖維素中。如果能把自然界豐富且不能食用的“廢物”纖維素轉化為乙醇,，那么將為世界生物燃料業(yè)的發(fā)展找到一條可行的道路,。
由于技術上的限制,，目前還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產(chǎn)量達到商業(yè)規(guī)模,，但很多大的能源公司都在競相改進將纖維素轉化為乙醇的技術,。最大的技術障礙是預處理環(huán)節(jié)（將纖維素轉化為通過發(fā)酵能夠分解的成分）的費用過于昂貴,。美國加利福尼亞大學的懷曼說：“惟一比預處理環(huán)節(jié)更昂貴的就是不要預處理,。”要想用纖維素生產(chǎn)乙醇,，預處理環(huán)節(jié)無法回避,。
技術上的不確定性,，迫使制造乙醇的大部分投資仍集中在傳統(tǒng)的工藝--通過玉米,、蔗糖生產(chǎn)乙醇,，但這些辦法無法從根本上解決當前各國面臨的能源危機,。為了保證能源安全,，美國總統(tǒng)布什說,，他的政府計劃在6年內(nèi)把纖維素乙醇發(fā)展成一種有競爭力的生物燃料。
因為發(fā)展能源不可能走犧牲糧食的道路,。盡管現(xiàn)在技術上還存在障礙,，但大部分人仍相信,，利用纖維素生產(chǎn)燃料乙醇代表了未來生物燃料發(fā)展的方向,。美國能源部投入2.5億美元成立了兩個生物能源研究中心，負責研究纖維素乙醇,。歐盟在其第七個研究與發(fā)展框架計劃中為纖維素乙醇研究專門預留出1億歐元的經(jīng)費,。BP公司也宣布將在未來10年內(nèi)用5億美元資助生物能源研究。
