生物燃料减排效益

据世界瞭望学会发布的报告，生物燃料如乙醇和生物柴油对减少**对石油的依赖拥有*大潜力。生物燃料市场的扩大和***进步的协同作用有望缓解油价上涨的压力，并可振兴农业经济和减少**温室气体的排放。发展生物燃料可实现缓解石油供需矛盾和减排温室气体的双赢目的，因此，越来越受到能源消费大国的重视。

美国明尼苏达大学研究人员的研究认为，乙醇和生物柴油这两种生物燃料都属清洁能源，且生物柴油的环境效益更明显。生物柴油较普通柴油的温室气体排放量低41%，生物乙醇较汽油的温室气体排放量低12%。研究指出，生产乙醇和生物柴油的谷物和大豆目前是生产生物燃料的主要作物，但麦秸草、杂交杨木和换季牧草等将是未来的能源作物。

生物燃料在减少温室气体排放方面具有很大潜力，尤其是开发使用以农业废物和纤维素作物如换季牧草为原料的先进生物质技术。

将生物燃料与石油燃料调合使用，可减少汽车的硫、颗粒物和CO的排放。在发展中国家，乙醇和生物柴油在改进城市空气质量方面可起到很大作用，并有助于禁铅和禁用其他有毒性的燃料添加剂。

截至2005年，世界生物燃料生产量已超过67万桶/天，虽仅相当于**运输燃料市场的1%，但是，比2001年产量已翻了一番。随着燃料价格的上扬和各国**政策的支撑，生物燃料产业强劲增长，生物燃料市场正在快速发展之中。

经合组织(OECD)于2007年9月中旬对生物燃料的可持续发展作出了展望述评。报告指出，**2005年生物燃料生产达到0.8EJ，即占道路运输燃料消费约1%。从技术层面看，用常规乙醇和生物柴油技术将来可生产高达20EJ，即占运输行业对液体燃料总需求量的11%，到2050年，采用第二代生物燃料技术可望再增产12%。从理论上讲，生物燃料到2050年占液体燃料市场的份额可达近1/4(11%来自常规技术，12%来自先进技术)。然而，这一潜在市场不太可能实现，因为**代技术会引起食品价格和环境问题，常规技术的潜力只能接近现在的生产水平。而且，第二代技术的商业化前景仍有待观望，目前仅建设了几套中型和验证装置。**能源局的报告中所作的预测计算表明，到2050年生物燃料的市场份额有望达到近1/4。如果目标达到，生物燃料的增长将可使CO2排放减少近1.8Gt，占常规情况下与能源相关的CO2排放的3%。

美国环保局于2006年9月7月提出了可再生燃料标准(RFS)，按照该标准，将使乙醇、生物柴油和其他可再生燃料的用量增加1倍，从而使可再生燃料在美国所占的市场份额从2006年的2.78%提高到2007年的3.71%。美国环保局表示，根据美国2005年能源政策法实施的结果，到 2012年有望使美国石油需求减少39亿加仑/年，并使温室气体排放减少14亿t/a。提出的可再生燃料标准(RFS)旨在使美国使用的可再生汽车燃料数量从2006年约45亿加仑增加到2012年至少75亿加仑。所用的可再生燃料将具有良好的经济性，并具有能为汽车产业提供燃料的灵活性。

美国环保局于2007年4月推出了美国**个综合性可再生燃料标准(RFS)方案，该标准方案将使替代燃料的使用量增加，并使汽车的整体平均燃料经济性(CAFE)标准更加现代化。RFS方案需确定美国主要炼制商、调合商和进口商在2007—2012年间使用可再生燃料的*少数量。*低量标准由生产商或进口商总的可再生燃料所占百分数来决定，并每年有所增长。2007年，确定所有销售燃料的4.02%应来自可再生来源，约为47亿加仑。按照 2005年能源政策法，RFS方案要求美国需在2012年在销售的车用燃料中至少调入75亿加仑的可再生燃料。该方案估计到2012年可减少石油使用量高达39亿加仑，并可每年减少温室气体排放高达13l0万吨，相当于230万辆汽车的温室气体排放量。为实现美国**总统提出的在10年内减少汽油用量 20%的要求，RFS方案将促进使用诸如乙醇和生物柴油在内的生物燃料。该方案也将为农业产品建立新的市场，提高能源安全性和推进开发***，生产与常规汽油成本可竞争的可再生燃料。特别是RFS方案为从纤维素生物质如换季牧草和木屑生产可再生燃料提供了更大的吸引力。

用生物燃料如生物柴油、乙醇和生物丁醇替代部分石油基汽油或柴油已成为美国的国策。美国的目标是到2025年通过大量使用生物燃料，替代从中东进口的75%以上的石油。

美国汽车商的使用表明，E85汽油(含85%乙醇的汽油)是当今使用的含氧量*高的汽油，其环保效益好，燃烧比汽油更完全(更清洁)，可减少温室气体排放。美国环保局表示，高调合乙醇的燃料如E85，可减少有害的CO排放40%和烟尘污染物排放15%。包括通用汽车公司在内的一些美国汽车生产商，都生产灵活燃料型汽车(FFV)，可以使用汽油、也可以使用E85驱动。但E85的一个缺点是其能量密度低于汽油。这意味着发动机使用E85行驶的里程数要低于汽油发动机。E85在美国也尚未广泛使用。据美国可再生燃料协会(RFA)截至2007年7月中旬的统计，美国17万座加油站中有不到1200 座的加油站可加注E85。但预计到2008年加注E85的加油站数将会翻一番。

据美国能源情报署(EIA)发布的2007年度能源展望报告，美国可再生燃料消费量将从2005年的6.5×1015 BTU(1英磅单位)增加到2030年的10.2×1015BTU。

许多公司都在寻求减少温室气体排放的途径。据称，运输这一重要领域的温室气体排放量约占**的20%。在短期和中期内，增加生物组分的调合是在这一领域内取得温室气体减排进展的实用方案之一。

据英国运输部称，至2010年，英国所有汽车燃料销售量的5%将来自可再生能源，届时生物燃料的销售额将比现在高出20倍。英国召开的环境友好汽车会议己提出加快促进绿色汽车发展问题。这一要求将通过可再生的运输燃料责任(RTFO)来达到。据计算，预计到2010年可削减约100万吨的二氧化碳排放。据称，这相当于行驶在道路上的汽车将减少100万辆。未来几年内二氧化碳排放可望减少，这将有助于减小运输对气候变化的影响。

新西兰推进的CO2排放交易可满足其承诺的京都议定书规定的减排目标。新西兰正在推进生物燃料以达到运输行业短期内的减排要求，**要求到2012年使用3.4%的生物燃料。

美国化学学会(ACS)召开的第233届年会的主旨是：能源、食品和水的可持续性。生物燃料是研讨的主题，其中涉及农业生物质、生物基产品和生物燃料。讨论范围从新的生物能源到使生物质更高效地转化为燃料的新工艺。

美国柯罗拉多州立大学与美国农业部、农业研究服务院的研究人员对由各种作物生产的生物燃料，就其温室气体排放的竞争性的生命循环分析作出评论。研究结果表明，当与汽油和柴油的生命循环相比，从谷物和大豆循环生产的乙醇和生物柴油，可减少温室气体排放85%，而使用换季牧草和杂交杨木生产的生物燃料可减少温室气体排放约115%。杂交杨木和换季牧草可*大限度地弥补化石燃料的消耗，因而是可减少温室气体排放的作物研究重点，为此，开发纤维素乙醇等生物燃料仍是今后研发的方向。

专家分析指出，谷物乙醇对于抑制**变暖还不是*好的生物燃料。大多数的观点认为，与汽油相比，谷物乙醇可减少温室气体排放18%～28%，而纤维素乙醇可减少温室气体排放近87%。

美国Novozymes公司在2007年3月召开的第四届世界工业生物技术与生物加工年会上，提出纤维素乙醇经济性生产的5种策略，具体包括： (1)继续资助研发(尤其在生物质转化和商业化工艺技术开发领域);(2)建立灵活的试验和开发中心，按地域分布，应用多种类型生物质原料，并将各种工艺 (预处理、水解和发酶)加以组合;(3)通过改进农业实践(生物质的选样和收获)及预处理方法，有利于降低成本;(4)改进生物技术(包括酶技术、新陈代谢工程和新的分离方法);(5)通过国家政策机制持续支持生产实践(包括资金资助、鼓励政策和税收优惠减免)。

美国能源部于2007年5月核准，将在今后5年内提供2亿美元资金，以支持在美国开发小规模纤维素生物炼油厂。这些项目预计将在3～4年内投入应用，以加速采用***利用纤维素原料生产乙醇和其他生物燃料。2007年3月，美国能源部提供3.85亿美元，在今后4年内，用于开发6座大规模的生物炼油厂。这些大规模的生物炼油厂致力于商业化工艺过程，而小规模纤维素生物炼油厂致力于新的原料和加工技术。这些小规模和大规模项目共接受投资5.85亿美元。

美国还将从可再生能源中生产可再生燃料，不仅高能效地生产可再生燃料而减少排放，而且将排放的二氧化碳加以利用。美国XL牛奶集团公司在亚历桑那州Vicksburg建设的生物炼油厂将投人生产，该生物炼油厂设计生产高级乙醇、生物柴油、牛奶制品和动物饲料，并提供该工厂运转所需的100%能源。投资为2.6亿美元的Vicksburg生物炼油厂采用专有技术生产能效比为10：1的乙醇，该比例意味着只需1BTU化石燃料能源就可生产 10BTU的乙醇和生物柴油，其效率约是传统干磨法乙醇工厂的10倍。为达到这一效率，并使乙醇生产成本节约0.30～0.35美元/加仑和使55.36 公斤牛奶成本节约0.50美分，该公司将7500头奶牛排出的废弃物，以及从分馏、生物柴油和乙醇生产过程中排出的废料，转化为能量，用于发电，将循环的可再生能量供给整个工厂。分馏将生产乙醇和生物柴油的主要原料谷物分成三部分：微生物、谷物淀粉和谷物麸糠。从环保上说，该工厂有很大优势，因为通过将废弃物转化为能源，并有高的能效比，可减少温室气体排放。Vicksburg生物炼油厂牛奶场**阶段已经建成。第二阶段牛奶场已于2007年起建设，现正在建设生物燃料工厂，包括分馏厂。该厂每年将把57.6万吨谷物加工成5400万加仑乙醇、500万加仑生物柴油和1l万吨动物饲料。生产过程中产生的二氧化碳将被捕集，并在当地贮存，用于各种用途，包括啤酒碳酸化、冷却和生产干冰。二氧化碳可在当地进行“洗涤”处理，转化为氧气后再释放到大气中。XL牛奶集团公司也在开发专有的低成本海藻生产系统，该系统可组合入该公司的生物炼油厂，以降低生产成本，并拓展车用燃料和动物饲料的生产。因为海藻含油量高于谷物，并且用较少的占地就可进行较大量的生产，该公司预计在今后5年内将使乙醇产量扩大到1亿加仑，生物柴油产量扩大到2500万～3000万加仑。从环境角度看，该项目有很大优势，可将废弃物转化为能量，并有高的能效比，从而可减少温室气体排放。