生物燃料(biofuel)泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料。可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括、动物和微生物。不同于石油、煤炭、核能等传统燃料,这新兴的燃料是可再生燃料。
1 生物燃料的名词解释

生物燃料(biofuel)泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料。可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括、动物和微生物。不同于石油、煤炭、核能等传统燃料,这新兴的燃料是可再生燃料。

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2 生物燃料的行业介绍

生物燃料的行业介绍受石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。美国科学家最新的研究成果显示,作为目前应用最广泛的两种生物燃料,生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越,但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现,即使美国种植的所有玉米和大豆都用于生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%。而玉米和大豆首先要满足粮食、饲料和其他经济需求,不可能都用来生产生物燃料。

生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。美国科学家最新的研究成果显示,作为目前应用最广泛的两种生物燃料,生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越,但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现,即使美国种植的所有玉米和大豆都用于生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%。而玉米和大豆首先要满足粮食、饲料和其他经济需求,不可能都用来生产生物燃料。生物燃料并非大有可为,原因在于它的来源——农业。

一个高度耗水的行业,每年农业消耗掉的水资源高达70%,而这一切都只是为了节省不可再生能源——石油或煤炭的使用,却没考虑到生物能源在生产过程与运输过程中消费掉的水资源、电能、石油等也是巨量的,生物能源的开发与利用可以说是人类拆东墙补西墙的愚蠢行为。

3 生物燃料的种类

生物燃料种类多,其中最主要的有酒精、替代燃料、生物柴油、工业酒精等等。

●酒精——有机化合物,由于含有一个羟基而与碳水化合物有明显差异。甲醇和乙醇是两种最简单的酒精。

●替代燃料——甲醇、变性乙醇及其它酒精;含甲醇、燃料乙醇及其它至少含有85%酒精含量的汽油混合物或酒精与其它燃料的混合物;天然气;液化石油气;氢气;煤提取的液化燃料;从生物材料中提取的非酒精燃料(例如生物柴油);电力。

●生物柴油——一种可生物降解的运输燃料,适用于柴油发电机,通过有机提取的油和脂肪之间发生酯交换反应而产生。生物柴油现在是柴油燃料的组成部分。将来也许能够取代柴油。

●工业酒精——含有少量有毒物质的乙醇,例如甲醇或汽油,其有毒物质通常不易通过化学或物理方法除去。工业用途的酒精都必需经过变性处理,不然,则需缴纳联邦酒精饮料税。

4 生物燃料的生产难题

生物燃料的作物被生物质分解或者烧荒种地,导致需要数十年甚至数个世纪的生物燃料才能补偿所排放的碳。为了生产生质燃料,许多土地被改为农地,尤其是开发新的农地会破坏生态。生质燃料的大量使用也造成粮食价格上涨,并威胁贫穷人口的生存。   

为了制造及运输生质燃料会产生污染、二氧化碳排放及使用水资源、化肥。在地生产使用生质燃料可以减少这些问题,但是就算在地生产,生质燃料在环保上可能还是不值得,甚至有些研究显示、一些已经量产的生质酒精在经济上都是不值得──例如制造玉米酒精所需要的能量会超过玉米酒精能提供的能量。

用桐油树可用于生产生质燃料,这些作物可生长在不适于粮食作物生长的荒地、几乎不需施肥,其种子亦不可食用,对粮食生产影响更小。但有些人认为还是要避免以下状况:有些第三世界国家的农民,可能会为了赚钱,而把原本用来生产粮食作物的土地,拿来种植能源作物;就算能源作物本身不可食、也可以在不食之地种植,但是还是有减少粮食生产的危险性。

采用废弃食用油来生产生质柴油不会占用食物来源,被认为是目前真正值得推广的生质燃料,但是废油中含有许多无用物质,会增加生产问题。

5 生物燃料的发展前景

生物燃料甚至没有难闻的气味。用户报告说,以大豆作原料的生物柴油,燃烧以后排出的废气有点像炸薯条的味道。专家们说,即使粮食的价格回升,如果美国为了遏制全球变暖而优先发展生物燃料,可能具有光明的前景,事实上,生物燃料的生产过程比任何一种行业的成本都更为巨大,因为大面积的种植同一种类的植物,会引发虫害,而这又导致人类使用杀虫剂,杀虫剂进入水源,人类的水源被污染,等于慢性自杀,只是为了能有便宜的汽油开车,这种舒适自由的现代生活不可能持续十年不变而不给人类生活带来巨变。

自从20世纪70年代人们开始使用汽油混合燃料以来,种植玉米的农民就一直敦促人们,更多地使用乙醇作汽油燃料。除了用作牲畜饲料和出口之外,生产生物燃料如今已成为玉米的第三大用途,正因如此,农业种植的多样性被标准化高产量所取代,这会直接导致物种的多样性丧失。

乙醇生产行业去年用玉米为原料,总共生产了16亿加仑乙醇,而且生产规模还在扩大,这也意味着水资源的消耗越来越巨大。伊利诺伊州的阿彻—丹尼尔斯—米德兰公司生产的乙醇约占美国总产量的一半,该公司打算把乙醇生产能力再扩大20%。

2007年最令人惊奇的是生物柴油的问世。实验结果表明,使用豆油和柴油混合燃料同普通柴油的效果一样好(而特别寒冷的天气除外),而且比普通柴油干净得多。但是标准的混合燃料——80%柴油和20%豆油——成本太高了。据全国生物柴油委员会说,部分原因是由于大豆价格低廉,生物柴油的价格已从每加仑4美元降到1.25至2.25美元。这个价格与普通柴油的价格差不多,足以使许多人考虑使用生物柴油。虽然大豆价格低廉,可是种植大豆所需的水资源价格并不低廉,但由于多国的水资源限价政策,人类忽略了水资源的宝贵与其真正的价值,没有将水资源用于真正需要的地方及行业,却将70%的水资源浪费在农业上,而这部分农业又不是给人提供食物的,而是给发达国家提供燃料的,如果人类不停止这种自杀行为,终将有一日自食其果或是被子孙后代唾骂。

责任编辑:余伟楚
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