种类各式各样 生物燃料优点缺点一样多

国内生物燃料汽车发展现状

我国生物柴油的研究与开发起步较晚，但进展速度很快，研究内容涉及原料的分布、选择；油脂作物的培育、遗传改良及生物柴油的加工工艺与设备。目前各方面的研究都取得了阶段性的成果，一部分科研成果已达到国际先进水平。这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。清华大学、石油化工科学研究院、辽宁省能源所、中国科技大学、辽河化工厂、东北林业大学、华东理工大学、西北农林科技大学、北京化工大学等分别进行了实验室研究开发和小型工业实验，为我国发展该产业提供了宝贵经验。

目前，已研制成功利用菜籽油、光皮树油、大豆油、麻疯树油、米糠油脚料、工业猪油、牛油、棉籽油等作为原料，经过甲醇预酯化再酯化，生产生物柴油的生产工艺。国内制备生物柴油主要采用酯交换法，从对原料的要求、反应条件难易、催化剂回收重复利用等方面考虑，非均相催化剂中的固体碱催化剂应是今后发展的主要趋势。

各式各样的生物燃料

生物燃料主要有两大类，一类是用生物油脂替代柴油，另一种是用植物发醇的乙醇替代汽油。除此之外，还有各种制造生物燃料的方法。垃圾填埋会产生大量的沼气，它也可以说是一种“生物燃料”。沼气的主要成分是甲烷，它产生的温室效应是二氧化碳的21倍。而当它燃烧后，只产生等体积的二氧化碳，也就是说烧掉这些沼气既节能又环保。

植物体、动物体或者动物排泄物可以直接作为燃料，它的英文叫“Biomass”，这个词也指“一定范围内的生物总量”，看来所有活的东西都有潜力用来“烧”。它也会产生二氧化硫、氮氧化合物和二氧化碳等有害气体和温室气体，但比燃料煤炭产生的此类气体要少得多。但是这个过程在现在要比燃烧煤炭昂贵得多。直接燃烧植物体有一个好处：植物体燃烧时释放到空气中的碳量要少于它在生命周期中从空气中吸收的碳量，这是因为植物把一部分碳储存在根系中，或者释放到土壤里为周围的植物提供营养，而且燃烧会产生2%-20%的灰烬，其中也含有大量的碳。也就是说，如果只烧这种燃料的话，空气中的二氧化碳的含量会越来越少。

为了能把生物体直接变成燃料，现在诞生了“生物物质颗粒工业”。也就是将分布散、形体轻、储运困难、使用不便的纤维素生物质，经压缩成型和炭化工艺，加工成燃料，能提高容重和热值，改善燃烧性能，成为商品能源。

还可以将生物质固体原料置于高温环境，通过热分解和化学反应将其转化为气体燃料，这种将生物质固体原料转化的气体称为“生物质燃气”。

海藻生物燃料

这是一个致命的秘密：在美国，最大的可再生能源产业并不是太阳能、风能或电动汽车，而是古老的玉米燃料乙醇。由于有政府补贴，美国在2009年生产了106亿加仑乙醇，这足够替代3.64亿桶石油。然而，研究表明，大规模的乙醇生产并不一定是可持续的。用足以养活全球人的粮食来为汽车提供燃料，这样似乎并不合算，效率不高。玉米燃料乙醇的生产似乎与美国的政治现实有关，而没有更多地考虑环境因素。

但这是否就意味着生物燃料就不能够在美国的绿色能源战略中扮演更重要的角色呢？恰恰相反，生物燃料也是最恰当的一种。一个最佳选择就是由海藻生成的生物燃料，它可以解决玉米燃料乙醇所不能解决的许多问题。首先，海藻不需要农田来种植，只要有空闲的地方，有蓄水池、有充足的阳光即可。其次，海藻比其他传统的作物生长得更快，而且微生物在生长过程中还可以利用废水，甚至是盐水。美国加州蓝宝石能源公司和佛罗里达州藻类生物燃料公司已经在这一技术上取得领先优势，并接近商业生产，他们现在需要的则是来自政府的支持。

生物燃料，优点缺点一样多！

世界上第一架烧“果子油”的巨型客机经受了飞行的考验。“生物燃料”正在起飞，并且将在燃料市场中占据一个重要地位。然而，生物燃料自诞生的那天起就争议不断，甚至有人说发展“生物燃料”就是犯了“反人类罪行”。到底谁对谁错，我们应当何去何从呢？

1 优点 既可再生，又很环保

如今，找到能够替代“化石”的燃料已经成了当务之急。

长在地里的生物成了顺理成章的替代品，它们可以在地里种，收完一茬又长出一茬，堪称“可再生能源”。新西兰航空公司的飞行实验证明，在12小时的典型飞行时间中，全部使用麻枫果燃料排放的二氧化碳，比化石燃料排放量减少大约60%。而另一项研究表明，在汽油里加入10％的生物乙醇，汽车尾气排放一氧化碳减少10％以上，碳氢化合物减少15％左右。

那么，生物燃料是如何得来的呢？现在，生物燃料主要有两大类，一类是用植物油代替柴油，另一类是用植物产生的乙醇代替汽油。这些方式生产出来的生物燃料叫做“第一代生物燃料”。很多植物果实和种子里都含有大量的油脂，比如油橄榄、大豆、葵花、油菜、麻枫等等。

植物油通常很黏稠，但是加热可以降低它们的黏性，这样它们就可以直接在柴油机里燃烧，或者通过化学方法用它们制造“生物柴油”。生物柴油的性能和柴油相当接近。很多植物油和生物柴油的燃烧值都高于柴油，这就达到了节省燃料的目的，而且排放的有害气体的量也少于“化石柴油”。

另一种方法是用农作物生产乙醇（酒精），现在一般通过高糖、高淀粉含量的作物生产糖或淀粉，再通过酵母的发酵作用生产乙醇，这个过程和酿酒很相似。不过，乙醇的燃烧值不如汽油，所以汽车需要携带更多的乙醇才能满足行驶需要。麻烦的是，它还具有腐蚀性。

2 缺点 富人环保穷人饿

虽然第一代生物燃料“相当的环保”，但是很显然它把人嘴里的食物夺出来挪作他用了。联合国粮农组织的专家在2008年1月23日警告说，世界急于开发和使用生物燃料，正造成玉米和其他粮食作物价格上涨。同年3月，联合国食物权特别报告员齐格勒指出，目前这种把可耕地转产生物燃料的做法是“反人类罪行”。

中科院农业政策研究中心副研究员仇焕广表示，现在关于生物燃料确实有很多争议。对于美国来说，农民很支持发展生物燃料，因为这样可以提高粮食价格。同时，很多农民都可以就地办企业。这些企业还享有政府的补贴，农民的积极性很高。

但生物燃料的发展肯定会让贫穷国家的粮食问题更加严重。发展生物燃料势必会让粮食价格继续攀升。也就是说，富人的“环保”正在使穷人更饥饿。

另外一个问题是生物燃料的能量效率并不太高。在美国，主要用玉米生产生物酒精。在这个过程中，需要经过播种、浇水、施肥、除草、收割、籽实脱水、发酵、蒸馏、运输等过程都要消耗能源，最终获得的酒精燃烧所释放的能量并不比生产它所消耗的能量大多少。有一个比率叫“化石燃料比率”，它指的是生产某种燃料时，耗费的“标准化石燃料能量”和这种燃料能够产生的能量的比率。汽油的这个比率是0.81，也就是说生产汽油所消耗的“标准化石燃料能量”比它燃烧产生的能量要少。而玉米酒精的“化石燃料比率”高达1.36，就是说它的效率还不如化石燃料的标准值，比汽油差得远，而纤维素酒精的这个比值就很难看，高达10.3。

3 国情 我国要谨慎面对

面对这种情况，我国采取什么样的对策呢？仇焕广表示，我国目前对发展第一代生物燃料的态度较为谨慎。在前几年油价高，空气污染问题被提得很多的时候，我国曾经比较积极地发展生物燃料，但现在油价回落，并且考虑到我国的粮食安全问题，我国政府已经规定未来生物燃料生产的发展必须依赖非粮原料，保证生物燃料的发展“不与人争粮，不与粮争地、不与畜争料、不与农争利”。

现在，我国一年生产140万吨生物乙醇，而美国这个数字约为3000万吨，到2020年，我国生产生物乙醇的目标也只有1000万吨。

那么，那些非粮食作物是否更好呢？比如可以用来榨油驱动波音747飞机的麻枫树，它不占用农田，在荒山野岭就可以种植，这确实是个很大的优点。有人就提出，在阿富汗推广麻枫树，以取代罂粟成为当地的经济作物。和阿富汗的情况不同，我国没有麻枫树可以“替代”的田地，同时我国的土地开发余地也不大。仇焕广表示，即使不占用耕地，在“荒地”上广泛种植麻枫树也面临着成本问题，同时可能对当地的自然环境产生一定的破坏。麻枫树在我国大多作为绿化树种存在，经济种植不多。