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生物燃料遭遇“原料供应”瓶颈“非粮食类生物质”担当大任
2007年3期 发行日期:2008-12-01
生物燃料遭遇“原料供应”瓶颈“非粮食类生物质”担当大任
  生物燃料已成为全球化学工业中增长速度最快的业务之一,然而原料问题正成为制约生物柴油发展的最大因
素。
  目前,以淀粉、糖含量丰富的作物如甘蔗和玉米生产生物乙醇是替代燃料浪潮的主流。在美国和巴西,从这些
作物中生产生物乙醇已经实现了商业化。在欧洲,从油菜等油料作物中生产的生物柴油正在迅速地被接受。然而无
论是玉米、甘蔗还是油菜,其产量都因受到土地等因素的限制远远不能满足需求。以美国为例,玉米是其生物燃料
的主要生产原料。但美国没有足够的农田生产能够同时满足生物燃料和粮食工业需要的玉米产量,仅能生产乙醇
150亿加仑/年。
  因此寻找新的原料来源成为生物燃料可持续发展的重要课题。
  一些企业正在致力于将非粮食类或废弃生物质如秸秆等转化为乙醇,以帮助解决原料供应问题。他们认为:“以
玉米等粮食作物制取生物柴油和生物乙醇将仅是“过渡性”技术,今后将进入以非粮食类生物质制取通常称为纤维
素生物燃料的阶段”。若要实现生物燃料的持续发展,必须越来越多地从非粮食作物及秸秆、谷皮,甚至是木屑所
含生物质中制取。
  生产生物乙醇所需非作物原料在数量上少于粮食作物,在能源消耗上也低,但问题是现有的工艺技术使选择非
作物类原料的生产成本较高。诺维信公司、美国国家可再生能源实验室等在过去几年中一直在开发这方面的技术,
包括使用细菌和酶,来降低玉米秸秆等废弃生物质转化为生物乙醇的成本。
  美国国会最近通过了税收减免与健康护理法案。法案规定,在未来6年中将对开始生产纤维素乙醇的乙醇生产
商给予税收减免。这将对行业发展产生重大影响。Broin公司不久前宣布将在美国投资2亿美元建设第一个以秸秆、
叶、玉米芯等纤维素物质为原料进行商业化生产的乙醇工厂。Broin还与诺维信和杜邦联手开发了一种多步反应技
术,将玉米秸秆中的纤维素降解为糖,然后发酵为乙醇。
  Mascoma公司已经开发出了可以加快木屑和其他木质素材料分解为纤维素的反应速度的基因工程菌,同时还拥
有将纤维素转化为糖的工程化酶。新技术取代了将木屑在硫酸稀释溶液中进行加热的过时技术。上游工艺的优化使
得对技术放大进行投资具有美好前景。Mascoma的长期目标是,使用一种基因工程菌实现将木屑和其他纤维素原料
直接转化为乙醇。
  除了生物乙醇,生物丁醇也成为另一个令人关注的“生物燃料”。丁醇比乙醇难溶于水,能够在炼厂进行混合,
并通过管道输送,不像乙醇必须在分销终端进行混合。此外,丁醇比乙醇具有更高的能源密度,因此生物丁醇可以
避开困扰乙醇的基础设施问题。杜邦正在开发“第二代”微生物将甜菜转化为生物丁醇,业内专家表示:“如果原
油价格保持在40美元/桶以上,2011年以后,生物丁醇的市场机会将会超过10亿美元。”
  养殖藻类是另一个潜在的生物燃料原料来源。
  一些企业正在开发从藻类中产业化生产合成气和氢的体系。绿色燃料技术公司(GreenFuel Technologies)与
亚利桑那公共服务公司(Arizona Public Service,APS)合作,利用以天然气为原料的发电厂排出的二氧化碳养
殖可以转化为生物柴油或生物乙醇的藻类。
  绿色燃料技术公司的技术去年在亚利桑那州的一个发电厂进行了中试并获得了巨大成功。公司计划将该项目范
围扩大,并于2008年在亚利桑那州开始商业化生产,然后扩展至澳大利亚和南非。
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欧盟新燃料质量法出台将大幅刺激生物燃料需求
  欧盟委员会日前终于完成了对欧盟现有燃料质量法的修改,比原计划推迟了一年多,新法的出台将极大地刺激
欧盟对生物燃料的需求。
  有消息称,修改后的欧盟燃料质量法将于本月正式公布,新法规定,欧盟汽油中可再生乙醇的含量将从5%倍
增至10%,欧盟各国将在加油站出售这种命名为E10的汽油。
      其实这种修改早在石油工业和汽车制造商的预料之中,汽车制造商甚至已允许汽油中乙醇的含量高达30%,
例如瑞典的E85汽油,而普通柴油中生物柴油的含量仍被规定为5%。(庞)
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