生物燃料:可持续发展之路面临阻碍
侯荣 朱良伟 编译
过去两年里,生物燃料的大部分增长都是靠政府推动的。美国政府提出能源安全和农产品价格支持的议案,欧
洲则由欧洲委员会、欧洲议会提出农村政策,进而促进了生物燃料的发展。欧盟希望到2020年前用于运输的燃料中
的10%使用生物燃料,中国的目标为15%。美国2005年的目标是,到2012年将其用作发动机燃料的乙醇量翻倍,达
到75亿加仑(284亿L)。今年1月,美国总统布什在发表的国情咨文中制定了新的目标,到2017年生物燃料达到
350亿加仑,明显扩大了生物燃料的泡沫,而到了今年6月,美国参议院将此目标进一步扩大为,到2022年达到360
亿加仑。对此,美国国会表示,其中的150亿加仑将由玉米作为原料生产,剩余的210亿加仑将来源于第二代生物
燃料。在以美国和欧盟强大的政治力量的推动下,生物燃料的前景俨然一片光明,但是事与愿违,生物燃料是让世
界很快摆脱对化石能源依赖的灵丹妙药吗?实质上此种乐观前景的背后,隐藏着生物燃料在工艺经济、环保性及社
会性(在世界某些地区)的隐患,还可能引起对那些气候适宜生物燃料生产的部分发展中国家的依赖性。
第二代生物燃料
食用作物不应是生物燃料生产的来源,用食物换乙醇的代价太高了,因此开发新一代的技术就非常重要。有一
种说法是“第一代生物燃料”和“第二代生物燃料”,两者之间的最大区别是,第二代生物燃料使用现在的废弃物来
作为原料。第一代生物燃料主要是乙醇和生物柴油。乙醇由谷物或高糖份植物通过发酵精馏脱水得到。生物柴油主
要由植物油(从种子和坚果而来)酯化制得。第二代生物燃料正在发展中,目的是以纤维素和木质素为原料,该技
术要商业化还需要几年的时间。这种技术能以整个植物为原料,以谷物为例,可作为原料的不仅是谷粒,还有茎和
叶。在第一代和第二代生物燃料技术之间还有中间技术,包括使用生物质、使用造纸和锯木工业的废弃物和气化过
程的多种废物为原料。另一个中间技术是杜邦和BP正在探索中的生物丁醇。
环境绩效与政府补贴
使用北纬地区种植的谷物生产生物燃料的环境绩效是适中的。美国去年发表的一篇有关玉米乙醇的研究估计,
种植玉米并将其转化为乙醇所耗能源将使温室气体的排放量降低13%。许多研究表明,乙醇具有更好的环境绩效,
但这些研究往往忽略了生产和运输肥料等过程的能源和碳消耗。为了保持土地高产,农民使用的肥料量可能会在中
期增加。
OECD报告中指出,即使不考虑土地用途转换所带来的碳排放,与汽油和矿物柴油相比,现有技术中仅有巴西的
甘蔗-转-乙醇、瑞典和瑞士的纤维素副产品制乙醇,以及由动物脂肪和用过的烹调油生产生物柴油可以充分地减
少温室气体的排放(GHG)。与石化燃料相比,其他传统的生物燃料技术通常可将GHG减少40%。当土壤酸化、肥料
使用、生物多样性减少及农业杀虫剂的毒性这些影响都考虑在内时,生物柴油和乙醇的整体环境影响将轻易超过汽
油和石化柴油的负面影响。
在美国,生产生物燃料的经济性明显集中在政府津贴上。美国补贴70亿美元支持乙醇的生产,这样每吨二氧化
碳(CO2)可降低500美元的成本,而欧盟的付出可能是美国的10倍。OECD指出,只要环境价值没有在市场中明码
标价,那么取代自然生态系统从而种植专用的生物能源作物就有很大的诱惑力。政府不应补贴生物燃料,而应对碳
排放进行征税,所节省的补贴金可用于研究第二代生物燃料。
物价上涨与土地使用
政治上的决定往往有意想不到的结果,生物燃料也不例外。其中最大的影响就是北半球主要用于生产乙醇的谷
物制成的许多食品价格纷纷上涨。
2007年,玉米及玉米粉圆饼价格的上涨在墨西哥引发暴动,小麦价格上涨引起也门发生暴动。此外,硬质小麦
及其制品价格的上涨引起意大利国内的不安情绪。已有预警表明,将玉米或小麦转化为燃料乙醇甚至会使啤酒的价
格上涨,相应的牛肉、牛奶、鸡肉、鸡蛋等食品的价格也会提高。当然更直接的是玉米、小麦、大豆等粮食的价格
显著上涨。芝加哥的谷物价格从2005年1月到2007年9月上升了37.7%,小麦价格从2006年初到现在价格基本翻
番,从4.25美元/蒲氏耳涨到8.45美元/蒲氏耳。
能源安全可能与全球社会最贫困国家的食品不安全性的增长水平相关。那些处在底层的国家依赖于联合国等组
织机构的食品救助,他们的处境尤为不利。以粮食作物为原料生产燃料就像垫款借款,这样的状况恐怕要到第二代
生物燃料投产方能改善。
可能农民只能选择休耕地和边际土地来种植更多的谷物以满足需求。当农民转向更多边际土地,扩大种植面积
时,灌溉水的需求将相应上涨。在欧洲,受农业价格支持机制的影响,约15%的农业用地是闲置的,被称作保留地。
这些土地今后可能会用于种植非粮食作物,至于依靠这些土地是否够生产出可达到欧盟制定目标的生物燃料总量仍
存在争议。
经济合作与发展组织(OECD)在题为《生物燃料:疗甚于疾?》的报告中表示,2005年全球生物燃料的产量总
计0.8EJ(quintillion joules),约为道路运输用燃料消耗总量的1%。从理论上说,到2050年,传统乙醇和生物柴
油达到20EJ,或在道路运输用液体燃料总需求中占11%是可能的。但是,在不给全球经济带来重要影响的情况下要
达到这种规模的增长是不现实的。虽然全球可能有足够多的土地供养不断增长的世界人口,同时为生物燃料提供一
定的原料。但是,土地的使用限制将制约用于生产的新土地的数量,从而导致“粮食与燃料”之争。
受争议的蔗糖贸易
蔗糖不仅是甜味剂,而且是生产生物乙醇的理想原料。同巴西乙醇面临的障碍相类似,美国和欧盟进口的蔗糖
量受到了限制。欧盟建立了一个蔗糖部门以保护境内甜菜生产商的价格,从而与成本更低的甘蔗生产国相抗衡。美
国的蔗糖部门亦然。2005年11月,激烈争论之后,欧盟决定将蔗糖的价格在4年内降低36%,且非官方的计划目标
是减产600万t/a。美国政府已经提出了蔗糖部门2008年的计划。今年6月,包括美国饮料协会、卡夫、可口可乐、
百事可乐、美国消费者联合会、甜味剂用户协会和美国商会等在内的30个组织组成联盟对此计划回应:政府的最低
限价、销售配额和进口限制提高了国内蔗糖的价格。该联盟表示,将过剩的蔗糖转换为乙醇会迫使政府从美国生产
商收购更多的蔗糖,然后亏本卖给乙醇厂,并让纳税人补足差价。这对甘蔗-转-乙醇的企业来说有利可图,但对
其他任何人而言其价值都是令人怀疑的。
农业和农村发展署,如英国的牛津饥荒救济委员会(UK's Oxfam)和基督救助会(Christian Aid)表示,富裕
国家强加的国内农业补贴和贸易壁垒远远超过海外发展援助,这将使蔗糖等商品价格失控。
相比玉米、小麦、大麦或其他谷物而言,甘蔗可转换成更多的乙醇。甘蔗主要生长在发展中世界里的近赤道国
家。如果其他地区保护生产商的壁垒能够降低,那么那些地区的农民和雇农将有机会脱贫,地区间紧密的依赖关系
将得到发展,且更经济的生物燃料可被运往人口密集的城市。要做到这一点,发展中世界的国家要达到强势,同时
首先,美国和欧洲的政治家们必须为在本土取消这种农业壁垒进行游说。
