第二代生物燃料初露端倪

由于占用耕地，傳統(tǒng)生物燃料被打上了“與糧爭地，與人爭食”的標(biāo)簽。如今，傳統(tǒng)生物燃料生產(chǎn)方法難以為繼。即使是強(qiáng)制推行生物燃料在汽油中添加比例的歐盟，也不得不于10月份出臺(tái)新法令，限制糧食轉(zhuǎn)化生物燃料。

生物燃料發(fā)展遭遇寒冬了嗎？這似乎只是表面現(xiàn)象，因?yàn)榈诙锶剂弦殉趼抖四撸锶剂系拿\(yùn)正在峰回路轉(zhuǎn)。

成為新寵

與使用糧食作物為原料的第一代生物燃料不同，第二代生物燃料以秸稈、甘蔗渣、稻殼、枯草和碎木等農(nóng)業(yè)廢棄物或非糧作物為主要原料，又被稱為纖維素乙醇，或非糧生物燃料。如今，生活中一些廢棄動(dòng)物脂肪以及藻類等也被歸為第二代生物燃料可用的原料。

第二代生物燃料已成為許多國家開發(fā)能源的新寵。處于領(lǐng)頭羊地位的是巴西，該國正在開發(fā)含糖木薯產(chǎn)乙醇。巴西此前一直利用木薯生產(chǎn)乙醇，但需要將淀粉經(jīng)水解轉(zhuǎn)化為糖，再提煉乙醇，技術(shù)要求和成本較高。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司開發(fā)出一種根部含糖而不是淀粉的木薯，省卻了復(fù)雜的水解步驟，提煉乙醇所需成本比一般木薯減少25%。

荷蘭皇家航空公司從去年開始，啟用以俗稱“地溝油”為原料的第二代生物燃料。今年6月，荷航一架以生物燃料驅(qū)動(dòng)的客機(jī)首次執(zhí)飛洲際航線，從荷蘭阿姆斯特丹前往巴西里約熱內(nèi)盧。荷航介紹說，這種生物燃料以特殊技術(shù)從“地溝油”中提煉出來，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與普通的航空煤油一樣，不需要對(duì)現(xiàn)有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造。

今年9月，德國最大的生物煉油示范廠在巴伐利亞州投入運(yùn)行。屬于科萊恩化學(xué)品公司的這座新廠耗資2800萬歐元。它利用生物技術(shù)，從玉米秸稈和其他農(nóng)業(yè)殘留物中獲取乙醇燃料，實(shí)現(xiàn)了從秸稈粉碎到植物纖維酶分解，再到糖發(fā)酵的完整轉(zhuǎn)換過程。新廠二代生物乙醇初期年生產(chǎn)能力達(dá)到1000噸。專家計(jì)劃未來幾年以該廠為樣本，建設(shè)年產(chǎn)5萬噸的工廠。

生物燃料大國美國，在多年前就著手研發(fā)第二代生物燃料技術(shù)，并和歐洲公司合作開辦多家工廠。2011年8月，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布，政府將推出一項(xiàng)總額為5.1億美元的補(bǔ)貼計(jì)劃，推進(jìn)第二代生物燃料的生產(chǎn)開發(fā)進(jìn)程。

對(duì)于第二代生物燃料何以突然發(fā)力，全球最大的工業(yè)酶制劑生產(chǎn)企業(yè)丹麥諾維信公司中國區(qū)總裁柯銘解釋說，這完全因?yàn)榭萍紕?chuàng)新。目前的關(guān)鍵技術(shù)是催化酶技術(shù)。酶是一種生物催化劑，可使生物化學(xué)反應(yīng)在溫和的環(huán)境下進(jìn)行得更加迅速、效率更高。新型酶制劑能將植物中的纖維素分解成可發(fā)酵糖，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為乙醇，適合用秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)乙醇。近兩年來，該技術(shù)的成本直線下降，使第二代生物燃料越來越具有競爭力。

新技術(shù)也在不斷克服原料分解領(lǐng)域的難題。法國從事生物技術(shù)開發(fā)的中小企業(yè)Deinove公司不久前宣布，該公司成功分離出一種稱作“奇球菌”的菌株，能在不需要酶、酵母或抗生素等添加劑的情況下，直接將復(fù)雜的生物原料纖維分解成單糖并轉(zhuǎn)化成乙醇。

前景廣闊

據(jù)專家介紹，與第一代生物燃料相比，第二代生物燃料具有非常大的優(yōu)勢。首先，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不需要改造就可以直接使用摻入了新一代生物乙醇的汽油或柴油。其次，生產(chǎn)第二代生物乙醇的催化酶技術(shù)成本還將快速下降，大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的可行性非常大。再次，秸稈等纖維素類農(nóng)業(yè)廢棄物大量存在。

對(duì)于中國而言，發(fā)展以秸稈為原料的第二代生物燃料，不僅可以發(fā)揮收集農(nóng)作物廢料的人力成本優(yōu)勢，還有利于農(nóng)民的增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

歐盟10月份公布了新生物燃料法令，嚴(yán)格限制以糧食為原料的生物燃料在交通能源中的使用比例（未來不超過5%），鼓勵(lì)新能源企業(yè)開發(fā)第二代生物燃料。歐盟負(fù)責(zé)環(huán)境問題的官員赫澤高解釋說，新法令意在提醒：只有以油料廢物或微藻為原料的第二代生物燃料才可能在未來獲得補(bǔ)貼。這些事實(shí)表明，歐盟正全力督促新一代生物燃料研發(fā)，以減少對(duì)糧食供應(yīng)的影響。

各國各地區(qū)爭相發(fā)展第二代生物燃料，這種燃料前景到底如何？諾維信公司全球總裁李斯閣認(rèn)為，全球的石油儲(chǔ)量正在枯竭，相反，第二代生物燃料以農(nóng)林業(yè)的廢棄物為原料，供應(yīng)充足。相關(guān)技術(shù)進(jìn)步使得生物燃料可以和傳統(tǒng)的化石能源在價(jià)格上進(jìn)行競爭。李斯閣預(yù)計(jì)，未來10年，全球10%的汽油將被新一代生物乙醇燃料替代。彭博社在今年1月發(fā)布的世界新能源報(bào)告中預(yù)測，到2030年，生物燃料有望替代全球約一半的汽油用量，創(chuàng)造上千萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。

來源：半月談 作者：楊駿 　

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