替代燃料发展看原料孰优孰劣
王海峰 朱良伟 编译
从俄罗斯和白俄罗斯之争,到中东局势的动荡,都离不开“能源”二字,在这个石油价格敏感的工业时代,替
代燃料的重要性不言而喻,生物柴油和燃料乙醇作为最重要的替代燃料变得炙手可热。编者特此选择了一组使用不
同原料发展替代燃料的实例以飨读者。
棕榈油→生物柴油
代表区域:东南亚
东南亚正在崛起为一个主要的生物柴油生产基地,到2010年更有望成为世界上领先的供应地区。东南亚各国政
府和企业纷纷斥巨资发展生物柴油工业,在建的生物柴油工厂遍及各地,也因此成为未来西欧和北美地区生物柴油
的主要供货地。
作为应对气候变化战略的一部分,西欧和北美政府强制要求,在未来15年里汽油和柴油中要添加更多的生物燃
料组分。在这些地区,生物燃料之所以变得更加具有吸引力,还因为在近年来原油价格高企的形势下,生物燃料成
为传统交通运输燃料的廉价替代品。发展中国家如中国和印度,也计划大力发展生物燃料。
根据去年斯坦福(SRI) 咨询公司公布的一项研究结论,世界对生物柴油的需求量有望从2006年的690万t
增长至2010年的4480万t。到2010年,亚洲有望超过北美、中欧和东欧,成为仅次于西欧的世界第二大生物柴油
生产地区。
棕榈油这种东南亚最丰富的自然资源之一,将成为该地区发展生物柴油工业的主要原料。同时,该地区已经出
台了计划,将大量土地开发为新的油棕种植园。SRI表示,亚洲生物柴油对棕榈油的消费量将由2006年的56.3万t
增长至2010年的840万t。
东南亚生物柴油工业发展最快的要数马来西亚,然后是泰国和印尼,马来西亚和印尼的粗棕榈油合计产量大约
占到全球产量的85% 。马来西亚和印尼政府去年已保证,将未来棕榈油产量的约40%(相当于600万t)用于生产
生物柴油。同时,泰国国家石油公司( PTT)已宣布了发展以棕榈油为原料的生物柴油工业的重大计划。泰国能源
部去年5月份开始实施一项到2012年使生物柴油产量达到255万t的计划。
马来西亚政府表示,2007年,该国生物柴油产量将翻一番多,达到110万t。SRI称,该国的生物柴油工厂将
由3家,增加至今年的22家,到2008年将达到29家。马来西亚政府去年批准了许多生物柴油项目,将使生物柴油
总产能增长到300万t以上。后来,由于申请在该国建厂的数量太多,政府不得不临时冻结了对新生物柴油项目的
审批。SRI称,到2010年,马来西亚生物柴油产量将达到330万t,成为仅次于美国和德国,与印度并列的世界第
三大生物柴油生产国。
印尼政府表示,该国生物柴油产量有望从2006年的18万t增长至2007年的75万t,到2008年将达到120万
t。SRI称,该国的生物柴油工厂将由4家,增加至今年的15家,到2008年将达到23家。印尼政府最近与能源公
司和金融机构签署了价值124亿美元的生物燃料投资协议,并计划划出600万公顷以上的土地用于项目的种植园建
设。SRI称,到2010年,印尼和泰国的生物柴油年产量都将达到约130万t。
链 接
棕榈油为原料生产生物柴油的两大隐患
危害环境:砍伐雨林、种植油棕对环境的影响已经引起了人们的担心。排水和放火烧荒,将会向大气中排放大
量的二氧化碳。非政府组织湿地国际和研究机构Delft Hydraulics 2006年的一份研究报告称,如果将泥炭排放的
二氧化碳包括进去,印尼将成为仅次于美国和中国的世界第三大二氧化碳排放国。印尼每年排放20亿t二氧化碳,
其中,6亿t是排水氧化造成的,14亿t是放火烧荒造成的。报告称,在泥炭地产出100万t棕榈油将排放约2000
万t二氧化碳。具有讽刺意味的是,替代化石燃料的生物燃料正在加大温室气体的排放。在该研究报告公布以后,
荷兰政府停止了对荷兰使用棕榈油的工业企业发放补贴,数个环保组织发起了提倡生物柴油无污染生产的行动。
成本增加:棕榈油价格不断上涨也让人们对生物柴油作为化石燃料廉价替代品的地位产生怀疑。2006年,市场
需求强劲将东南亚棕榈油的价格推升了40%,而去年下半年原油价格下跌了30%以上。原料价格攀升已在短期内压缩
了以棕榈油为原料生产生物柴油的生产商的利润空间。
甘蔗→燃料乙醇
代表国家:巴西
以甘蔗为原料的乙醇技术最早走向成熟,主要是在巴西推广和使用。巴西拥有丰富的甘蔗资源,其主要的乙醇
提炼技术是从甘蔗里挤压出糖分,经过化学发酵使之转化成乙醇,而大量提炼乙醇后的甘蔗渣,则被提炼厂经过技
术处理后作为燃料,用来满足提炼过程中所需要的热能。巴西本国自1975年开始实施的“燃料乙醇计划”,这些年
来通过规定车用汽油必须添加一定比例的燃料乙醇、安排资金支持改良甘蔗品种、改进乙醇生产工艺、开发燃料乙
醇汽车等措施,其燃料乙醇工业得到了大力发展。目前,巴西所有车用汽油均添加20%~25%的燃料乙醇,并且已有
大量使用纯燃料乙醇的汽车。
除在本国大力发展生物乙醇工业之外,巴西还积极开展国际“乙醇外交”。今年3月,巴西与美国签订了在西半
球鼓励生产和消费乙醇的协定。不久前,巴西还同意大利和厄瓜多尔签订了共同开发乙醇项目的合作协定。中国限
制使用玉米加工生物燃料之后,引起了巴西工业界的广泛关注。巴西近年来一直寻求与中国在生物燃料领域进行合
作,巴西农业部1995年就表示关注中国推广使用乙醇汽油的行动,希望与中国在发展乙醇燃料方面进行广泛的合作。
玉米→燃料乙醇
代表国家:美国
美国从上世纪70年代开始利用其耕地多、玉米产量大的优势,发展燃料乙醇,目前以玉米为原料生产燃料乙醇
的生产工艺已经基本成熟。美国的玉米乙醇提炼厂大多建造在艾奥瓦等中西部农业州,主要原因是美国中西部地区
的气候适宜玉米生长,长期以来一直是美国传统的玉米生产基地。在这些地区建厂提炼玉米乙醇,可就近获得原料。
近年来,随着原油价格的高企和动荡,替代能源的重要性日益上升,玉米生产乙醇成为焦点。特别是今年年初
布什表示,美国到2012年法定的可再生和替代性能源的总量目标是要达到75亿加仑,到2017年达到350亿加仑,
而当前的替代能源每年产量是40亿加仑。因此美国玉米价格节节上升。据路透社日前报道,美国玉米种植面积今年
将大幅增加,并有望达到63年来的最高水平。尽管产量创下新高,但玉米价格仍有望升至创纪录的每蒲式耳3.50~
3.60美元。自去年秋天以来,美国玉米价格已经上涨了一倍。
随着对燃料汽油需求的不断增加,美国的乙醇加工项目也不断上马,2004~2005被用于生产乙醇的玉米总量是
13.23亿蒲式耳,2005~2006达到21.5亿蒲式耳,美国农业部预计,2007年将会有约32亿蒲式耳玉米用于加工成
燃料乙醇。
木质纤维素→燃料乙醇
尚无国家实现工业化
以木质纤维素为原料生产生物乙醇是技术开发的焦点。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源,可以来源于
农业废弃物(如麦草、玉米秸秆、玉米芯等)、工业废弃物(如制浆和造纸厂的纤维渣)、林业废弃物和城市废弃物
(如废纸、包装纸等)。由木质纤维素生物转化成的燃料乙醇越来越引起世界各国的广泛关注。
目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大关键技术进行攻关,但是目前世界
上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍为酶解成本过高、缺乏经济可行的发酵技
术。因此,技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题,需要解决。据
美国能源部门预测,2015年由木质纤维素制燃料乙醇有望在技术和经济性上过关,实现工业化生产。
