國內生物燃料汽車發(fā)展現(xiàn)狀

我國生物柴油的研究與開發(fā)起步較晚，但進展速度很快，研究內容涉及原料的分布、選擇；油脂作物的培育、遺傳改良及生物柴油的加工工藝與設備。目前各方面的研究都取得了階段性的成果，一部分科研成果已達到國際先進水平。這無疑將有助于我國生物柴油的進一步研究與開發(fā)。清華大學、石油化工科學研究院、遼寧省能源所、中國科技大學、遼河化工廠、東北林業(yè)大學、華東理工大學、西北農林科技大學、北京化工大學等分別進行了實驗室研究開發(fā)和小型工業(yè)實驗，為我國發(fā)展該產業(yè)提供了寶貴經驗。

目前，已研制成功利用菜籽油、光皮樹油、大豆油、麻瘋樹油、米糠油腳料、工業(yè)豬油、牛油、棉籽油等作為原料，經過甲醇預酯化再酯化，生產生物柴油的生產工藝。國內制備生物柴油主要采用酯交換法，從對原料的要求、反應條件難易、催化劑回收重復利用等方面考慮，非均相催化劑中的固體堿催化劑應是今后發(fā)展的主要趨勢。

各式各樣的生物燃料

生物燃料主要有兩大類，一類是用生物油脂替代柴油，另一種是用植物發(fā)醇的乙醇替代汽油。除此之外，還有各種制造生物燃料的方法。垃圾填埋會產生大量的沼氣，它也可以說是一種“生物燃料”。沼氣的主要成分是甲烷，它產生的溫室效應是二氧化碳的21倍。而當它燃燒后，只產生等體積的二氧化碳，也就是說燒掉這些沼氣既節(jié)能又環(huán)保。

植物體、動物體或者動物排泄物可以直接作為燃料，它的英文叫“Biomass”，這個詞也指“一定范圍內的生物總量”，看來所有活的東西都有潛力用來“燒”。它也會產生二氧化硫、氮氧化合物和二氧化碳等有害氣體和溫室氣體，但比燃料煤炭產生的此類氣體要少得多。但是這個過程在現(xiàn)在要比燃燒煤炭昂貴得多。直接燃燒植物體有一個好處：植物體燃燒時釋放到空氣中的碳量要少于它在生命周期中從空氣中吸收的碳量，這是因為植物把一部分碳儲存在根系中，或者釋放到土壤里為周圍的植物提供營養(yǎng)，而且燃燒會產生2%-20%的灰燼，其中也含有大量的碳。也就是說，如果只燒這種燃料的話，空氣中的二氧化碳的含量會越來越少。

為了能把生物體直接變成燃料，現(xiàn)在誕生了“生物物質顆粒工業(yè)”。也就是將分布散、形體輕、儲運困難、使用不便的纖維素生物質，經壓縮成型和炭化工藝，加工成燃料，能提高容重和熱值，改善燃燒性能，成為商品能源。

還可以將生物質固體原料置于高溫環(huán)境，通過熱分解和化學反應將其轉化為氣體燃料，這種將生物質固體原料轉化的氣體稱為“生物質燃氣”。

海藻生物燃料

這是一個致命的秘密：在美國，最大的可再生能源產業(yè)并不是太陽能、風能或電動汽車，而是古老的玉米燃料乙醇。由于有政府補貼，美國在2009年生產了106億加侖乙醇，這足夠替代3.64億桶石油。然而，研究表明，大規(guī)模的乙醇生產并不一定是可持續(xù)的。用足以養(yǎng)活全球人的糧食來為汽車提供燃料，這樣似乎并不合算，效率不高。玉米燃料乙醇的生產似乎與美國的政治現(xiàn)實有關，而沒有更多地考慮環(huán)境因素。

但這是否就意味著生物燃料就不能夠在美國的綠色能源戰(zhàn)略中扮演更重要的角色呢？恰恰相反，生物燃料也是最恰當的一種。一個最佳選擇就是由海藻生成的生物燃料，它可以解決玉米燃料乙醇所不能解決的許多問題。首先，海藻不需要農田來種植，只要有空閑的地方，有蓄水池、有充足的陽光即可。其次，海藻比其他傳統(tǒng)的作物生長得更快，而且微生物在生長過程中還可以利用廢水，甚至是鹽水。美國加州藍寶石能源公司和佛羅里達州藻類生物燃料公司已經在這一技術上取得領先優(yōu)勢，并接近商業(yè)生產，他們現(xiàn)在需要的則是來自政府的支持。

生物燃料，優(yōu)點缺點一樣多！

世界上第一架燒“果子油”的巨型客機經受了飛行的考驗?！吧锶剂稀闭谄痫w，并且將在燃料市場中占據一個重要地位。然而，生物燃料自誕生的那天起就爭議不斷，甚至有人說發(fā)展“生物燃料”就是犯了“反人類罪行”。到底誰對誰錯，我們應當何去何從呢？

1 優(yōu)點 既可再生，又很環(huán)保

如今，找到能夠替代“化石”的燃料已經成了當務之急。

長在地里的生物成了順理成章的替代品，它們可以在地里種，收完一茬又長出一茬，堪稱“可再生能源”。新西蘭航空公司的飛行實驗證明，在12小時的典型飛行時間中，全部使用麻楓果燃料排放的二氧化碳，比化石燃料排放量減少大約60%。而另一項研究表明，在汽油里加入10％的生物乙醇，汽車尾氣排放一氧化碳減少10％以上，碳氫化合物減少15％左右。

那么，生物燃料是如何得來的呢？現(xiàn)在，生物燃料主要有兩大類，一類是用植物油代替柴油，另一類是用植物產生的乙醇代替汽油。這些方式生產出來的生物燃料叫做“第一代生物燃料”。很多植物果實和種子里都含有大量的油脂，比如油橄欖、大豆、葵花、油菜、麻楓等等。

植物油通常很黏稠，但是加熱可以降低它們的黏性，這樣它們就可以直接在柴油機里燃燒，或者通過化學方法用它們制造“生物柴油”。生物柴油的性能和柴油相當接近。很多植物油和生物柴油的燃燒值都高于柴油，這就達到了節(jié)省燃料的目的，而且排放的有害氣體的量也少于“化石柴油”。

另一種方法是用農作物生產乙醇（酒精），現(xiàn)在一般通過高糖、高淀粉含量的作物生產糖或淀粉，再通過酵母的發(fā)酵作用生產乙醇，這個過程和釀酒很相似。不過，乙醇的燃燒值不如汽油，所以汽車需要攜帶更多的乙醇才能滿足行駛需要。麻煩的是，它還具有腐蝕性。

2 缺點 富人環(huán)保窮人餓

雖然第一代生物燃料“相當的環(huán)?！保呛茱@然它把人嘴里的食物奪出來挪作他用了。聯(lián)合國糧農組織的專家在2008年1月23日警告說，世界急于開發(fā)和使用生物燃料，正造成玉米和其他糧食作物價格上漲。同年3月，聯(lián)合國食物權特別報告員齊格勒指出，目前這種把可耕地轉產生物燃料的做法是“反人類罪行”。

中科院農業(yè)政策研究中心副研究員仇煥廣表示，現(xiàn)在關于生物燃料確實有很多爭議。對于美國來說，農民很支持發(fā)展生物燃料，因為這樣可以提高糧食價格。同時，很多農民都可以就地辦企業(yè)。這些企業(yè)還享有政府的補貼，農民的積極性很高。

但生物燃料的發(fā)展肯定會讓貧窮國家的糧食問題更加嚴重。發(fā)展生物燃料勢必會讓糧食價格繼續(xù)攀升。也就是說，富人的“環(huán)?！闭谑垢F人更饑餓。

另外一個問題是生物燃料的能量效率并不太高。在美國，主要用玉米生產生物酒精。在這個過程中，需要經過播種、澆水、施肥、除草、收割、籽實脫水、發(fā)酵、蒸餾、運輸等過程都要消耗能源，最終獲得的酒精燃燒所釋放的能量并不比生產它所消耗的能量大多少。有一個比率叫“化石燃料比率”，它指的是生產某種燃料時，耗費的“標準化石燃料能量”和這種燃料能夠產生的能量的比率。汽油的這個比率是0.81，也就是說生產汽油所消耗的“標準化石燃料能量”比它燃燒產生的能量要少。而玉米酒精的“化石燃料比率”高達1.36，就是說它的效率還不如化石燃料的標準值，比汽油差得遠，而纖維素酒精的這個比值就很難看，高達10.3。

3 國情 我國要謹慎面對

面對這種情況，我國采取什么樣的對策呢？仇煥廣表示，我國目前對發(fā)展第一代生物燃料的態(tài)度較為謹慎。在前幾年油價高，空氣污染問題被提得很多的時候，我國曾經比較積極地發(fā)展生物燃料，但現(xiàn)在油價回落，并且考慮到我國的糧食安全問題，我國政府已經規(guī)定未來生物燃料生產的發(fā)展必須依賴非糧原料，保證生物燃料的發(fā)展“不與人爭糧，不與糧爭地、不與畜爭料、不與農爭利”。

現(xiàn)在，我國一年生產140萬噸生物乙醇，而美國這個數字約為3000萬噸，到2020年，我國生產生物乙醇的目標也只有1000萬噸。

那么，那些非糧食作物是否更好呢？比如可以用來榨油驅動波音747飛機的麻楓樹，它不占用農田，在荒山野嶺就可以種植，這確實是個很大的優(yōu)點。有人就提出，在阿富汗推廣麻楓樹，以取代罌粟成為當地的經濟作物。和阿富汗的情況不同，我國沒有麻楓樹可以“替代”的田地，同時我國的土地開發(fā)余地也不大。仇煥廣表示，即使不占用耕地，在“荒地”上廣泛種植麻楓樹也面臨著成本問題，同時可能對當地的自然環(huán)境產生一定的破壞。麻楓樹在我國大多作為綠化樹種存在，經濟種植不多。