巴西：成功典范
巴西是推動(dòng)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(jī)動(dòng)車行駛的燃料,。如今巴西乙醇和其他競(jìng)爭(zhēng)燃料相比,，價(jià)格上已具有競(jìng)爭(zhēng)性。這也是當(dāng)前生物燃料業(yè)發(fā)展最為成功的典范,。
早在20世紀(jì)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(jià)格的不斷上漲,，這一技術(shù)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(guó)，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(jià)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(zhǎng)足的發(fā)展,。混合燃料轎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(chǎng)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(chǎng)的半壁江山,。在混合燃料轎車需求的拉動(dòng)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(guó)內(nèi)約40％的汽車能源需求。同時(shí),，燃料乙醇工業(yè)還為這個(gè)失業(yè)率高達(dá)10％的國(guó)家提供了100萬個(gè)工作崗位,。
盡管，有人提出種植甘蔗也是一個(gè)非常耗能的過程,，但研究人員經(jīng)過仔細(xì)計(jì)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(bào)高達(dá)8倍。這是因?yàn)楦收崾且环N非常高產(chǎn)的作物,，能有效地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為糖儲(chǔ)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(jì)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(yīng),，甘蔗的種植面積也在不斷擴(kuò)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(chǎng)轉(zhuǎn)化過來的,。
但巴西生物燃料發(fā)展戰(zhàn)略當(dāng)前的成功,，并不意味著巴西的蔗糖乙醇會(huì)成為世界生物燃料業(yè)未來的選擇。因?yàn)榧词怪惶娲壳叭蚱彤a(chǎn)量的10％,，也需要將巴西現(xiàn)有的甘蔗種植面積擴(kuò)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(qiáng)烈的地域性,，巴西的技術(shù)路線在別的國(guó)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(guó)了,。
德國(guó)：獨(dú)樹一幟
1923年,，德國(guó)從事煤炭研究的費(fèi)希爾和托普希發(fā)明了一種技術(shù)，可以將煤炭、天然氣等轉(zhuǎn)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(fèi)-托反應(yīng)”的技術(shù)80多年來一直受到業(yè)界的重視。
更為重要的是,，對(duì)于那些煤炭豐富但缺少石油的國(guó)家（比如中國(guó),、美國(guó)）而言，“費(fèi)-托反應(yīng)技術(shù)”對(duì)保證國(guó)家的能源安全有舉足輕重的作用,。
但這種技術(shù)有一個(gè)致命的弱點(diǎn)：成本過高,。因此，除非迫不得已,，否則人們很少會(huì)采用,。“費(fèi)-托反應(yīng)技術(shù)”第一次被大規(guī)模采用是在二戰(zhàn)期間。當(dāng)時(shí),，被封鎖的納粹德國(guó)有90％的柴油和航空燃油供應(yīng)歸功于這一技術(shù),。在種族隔離時(shí)期，南非由于受到制裁,，開始發(fā)展“費(fèi)-托反應(yīng)技術(shù)”,，并最終使國(guó)內(nèi)30％的燃料來自煤炭的液化。
除了成本過高之外,，“費(fèi)-托反應(yīng)技術(shù)”在將煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程中,，會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳。這也使得該技術(shù)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(fèi)-托反應(yīng)”也可以將秸稈,、木屑等生物原料轉(zhuǎn)化為液體燃料,。在德國(guó)，一家高科技公司采用這種技術(shù),，每年已可以生產(chǎn)1.5萬噸名為“陽(yáng)光柴油”的生物燃料,。但目前這一工藝仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于以煤炭、天然氣為原料的同類技術(shù),，并且成本更昂貴,。
荷蘭能源研究中心的茲瓦特說：“石油價(jià)格只有漲到每桶70美元以上，才有可能使利用‘費(fèi)-托反應(yīng)’生產(chǎn)生物燃料的企業(yè)贏利,。”現(xiàn)在,，以“費(fèi)-托反應(yīng)”為核心技術(shù)的能源計(jì)劃多為企業(yè)的示范項(xiàng)目，并得到了國(guó)家的資金補(bǔ)貼,。比如,，在德國(guó)用“費(fèi)-托反應(yīng)”生產(chǎn)出的生物燃料將被免除針對(duì)其他燃料所征收的重稅。
美國(guó)：風(fēng)口浪尖
美國(guó)是另一個(gè)主要的燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)，但與巴西不同,，它用的不是甘蔗而是玉米,。盡管有不少反對(duì)的聲音，但美國(guó)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(guó)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(shè)當(dāng)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(shì),，但這也是人們反對(duì)的原因，因?yàn)榈矸凼且环N重要的糧食,。今年美國(guó)計(jì)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(fèi)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(shí)上,，在整個(gè)生物燃料領(lǐng)域，當(dāng)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(gòu)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(yáng)能大多儲(chǔ)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(zhuǎn)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(shù)上的限制，目前還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產(chǎn)量達(dá)到商業(yè)規(guī)模,，但很多大的能源公司都在競(jìng)相改進(jìn)將纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇的技術(shù),。最大的技術(shù)障礙是預(yù)處理環(huán)節(jié)（將纖維素轉(zhuǎn)化為通過發(fā)酵能夠分解的成分）的費(fèi)用過于昂貴。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的懷曼說：“惟一比預(yù)處理環(huán)節(jié)更昂貴的就是不要預(yù)處理,。”要想用纖維素生產(chǎn)乙醇，預(yù)處理環(huán)節(jié)無法回避,。
技術(shù)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(dāng)前各國(guó)面臨的能源危機(jī),。為了保證能源安全,，美國(guó)總統(tǒng)布什說，他的政府計(jì)劃在6年內(nèi)把纖維素乙醇發(fā)展成一種有競(jìng)爭(zhēng)力的生物燃料,。
因?yàn)榘l(fā)展能源不可能走犧牲糧食的道路,。盡管現(xiàn)在技術(shù)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(guó)能源部投入2.5億美元成立了兩個(gè)生物能源研究中心，負(fù)責(zé)研究纖維素乙醇,。歐盟在其第七個(gè)研究與發(fā)展框架計(jì)劃中為纖維素乙醇研究專門預(yù)留出1億歐元的經(jīng)費(fèi),。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。
