用粮食生产乙醇替代燃料的利弊
是这样,由于我们用的燃料大部分是辛烷,八个碳链,以及燃料中或多少存在一些硫元素以及氮元素,所以导致:
1.由于碳链很长而导致反应不完全,燃料效率低下,以及一氧化碳的生产。
2.碳链长而导致生成的二氧化碳很多,它是温室气体。
3.会产生二氧化硫以及氮的氧化物,污染环境。
4.我们的燃料是一些重要的化工原料,直接烧掉,很不经济合算。
5.石油、天然气等是不可再生资源,用完就没有。
所以有专家提出了用粮食发酵生产乙醇来代替燃料。美国80%的玉米都用来生产燃料乙醇。并且由于转基因作物的盛行,以及对人体是否有伤害的不确定,那么大量的转基因农作物可以用来生产燃料乙醇而不对人体造成伤害,所以我国也开始了粮食生产乙醇的应用。
它的优点:
1.减少二氧化碳以及二氧化硫、氮氧化物的排放。
2.燃烧效率很高
3.农作物的可再生性以及对环境的友好。
但是它的弊端有显而易见:
1.在拉美、非洲、亚洲等还有大量生活在饥饿的人们,大量的粮食用来做燃料烧掉,人理道德的批判。
2.在种植农作物中,以及在发酵过程中,也会对环境造成影响。
3.价格要比石油等燃料要高,推广会受到限制。
4.这种乙醇燃料对发动机的影响以及是否会对汽车性能造成影响,还没有很长期完善的研究。
5.粮食生产乙醇的真正现实意义,考虑到从种植到生产到应用一个完整的系统产生的二氧化碳以及对环境的影响与石油等燃料对环境的影响的完整评估,需要很长时间来权衡。
所以贸然大规模用粮食燃料来代替常规燃料,是不科学以及负责的。
玉米乙醇汽油这个看上去也很单纯、很原生态的东东,是不是真的对环境“人畜无害”呢?看了看美国、巴西乙醇汽油的发展情况后,我惊呆了,发现这件事原来深了去了!没准下届诺贝尔经济学奖就是我的了。
乙醇就是俗称的酒精,现在制作乙醇汽油的原料一般是玉米、甘蔗、甘薯等作物。我们先来看看乙醇汽油的历史,乙醇汽油可真不能算新能源,而且是很旧的旧能源。生产生物乙醇燃料最早始于19世纪末期,美国和巴西这两个现在乙醇汽油产量居世界第一和第二位的国家都是从上个世纪二三十年代就在从事乙醇汽油的研发,虽然诞生得挺早,但乙醇汽油一直没“火”起来,这是因为同样是在上世纪二三十年代,中东开始陆续发现大量油田,导致当时国际油价暴跌。原来世界上有这么多便宜的石油,谁还会用生物燃料呢?
从此乙醇燃料无人问津,到它再次吸引世界的注意是40年以后的事了。1973年在中东地区,埃及联合叙利亚对以色列发动了第四次中东战争,中东其他阿拉伯国家纷纷出钱出人大力支持,结果还是打输了。憋屈啊,阿拉伯兄弟们把失败的愤怒投向了支持以色列的西方国家,决定对美国等西方国家施行石油禁运。
美国也有被制裁的时候,而且这次制裁还真起作用了,高油价让美国经济停滞、通货膨胀,此时的美国为经济学贡献了一个名词——“滞胀”。高油价同样影响了巴西的经济。美国、巴西的政府突然意识到原来依靠石油发展经济是一件这么不靠谱的事!两国政府立刻成了“惊弓之鸟”,两国都从这时开始大力发展乙醇汽油,这一“惊”就一直到现在。
1973年以前进口石油占国内石油消费80%的巴西从1975年开始启动了“国家乙醇计划”,“青纱帐,甘蔗林”的巴西一直是食糖主要出口国,于是顺理成章地选择用甘蔗制作乙醇。对乙醇生产和消费采取各种财政补贴和税收减免,并以法律形式强制汽油中添加乙醇,添加比例从最初的7.5%增加到了后来的25%左右。巴西从此永远告别了纯汽油。
如今巴西是世界上第二大的乙醇燃料生产国和消费国,乙醇燃料替换了国内50%的石油汽油。2014年巴西生产乙醇燃料61.9亿加仑,占世界总产量的25%。
“青纱帐,玉米林”的美国作为世界上玉米产量和出口量最大的国家,自然选择用玉米制作乙醇汽油。2014年,美国乙醇产量143亿加仑,占世界总产量的58%。
对于乙醇汽油的生产成本这个问题其实不需要太多的数学计算,乙醇燃料在19世纪末就可以生产,却一直到石油危机爆发后才开始受到重视。这就足以说明乙醇燃料的生产成本比石油制汽油高,否则卡塔尔还能有钱办世界杯?美国和巴西从发展乙醇燃料那一天起,这个行业就一直和政府补贴紧密结合在一起。巴西的补贴总额高达乙醇生产成本的50%。美国乙醇燃料生产企业瓦莱罗能源公司董事比尔曾对媒体说:“如果没有政府补贴和对进口乙醇的关税征收,乙醇行业不可能成为一个可行的、有利可图的行业”。
不过既然是保护环境,成本高一些就高一些吧。一想起“青纱帐,甘蔗林(玉米林)”就觉得很天然、很美好的赶脚,那么乙醇汽油是不是真的这么天然环保呢?研究了20年粮食乙醇的美国康奈尔大学教授David Pimentel和加州大学伯克利分校工程学教授Tad Patzek曾发表研究报告称,每加仑玉米乙醇含有76000个单位英热(英国热力单位)的能量,而生产1加仑玉米乙醇需要消耗98000单位英热的化石能量(煤炭、石油)。这些消耗包括种植、运输、加工、化肥使用等消耗的能量。
What?!没想到乙醇居然这么金贵!需要消耗这么多石油煤炭才能制作出来,制作玉米乙醇消耗的化石能量居然比乙醇本身含有的能量还高出29%。而由石油制造的汽油每加仑能量是116000英热,消耗的化石能量是22000英热,产生净能量94000英热。
不单是玉米,两位科学家研究认为,大部分植物制造的乙醇,制造过程消耗的化石能量都高于其产生的能量。所以把制造过程和消费过程加起来看,乙醇燃料的碳排放可能并不比石油制的汽油低,甚至可能更高。
那么使用乙醇燃料是不是真的可以减少石油的使用呢?如果真的减少了石油这种战略资源的使用也不错啊。然而事实是美国大量使用玉米乙醇每年也只减少了0.5个百分点的石油消耗。早在1997年,美国总审计署就认为,“乙醇对石油代替潜力如此之小,不太可能显著影响整个能源安全”。
乙醇燃料还有一个备受争议的问题就是粮食安全,大量玉米用于乙醇生产是否会间接造成粮食价格上涨呢?2012年,由于国际粮食产品价格大幅飙升,联合国粮农组织总干事达席尔瓦曾在英国某报撰文称,美国政府应“立即暂停政府指令的乙醇生产,让农产品市场获得一些喘息的空间,并让更多的玉米用于食品和饲料用途。”
看来乙醇燃料的问题还是不少啊,而且也有不少外国专家呼吁减少乙醇燃料的生产,那么为什么美国、巴西的政府还长年这么乐此不疲投入大量补贴支持这个行业呢?这就应了壹读君经常说的另一句话了:“人类经常会被自己发明的东西所控制!”
在美国,玉米乙醇的政府补贴关系着农场主、几大玉米乙醇生产商和像孟山都这样的转基因作物生产企业的切身利益,由他们形成的农业利益团体会团结一心利用选票影响政府政策向自己倾斜。而普通选民由于对这笔政府补贴的支出感觉并不明显,也不会极力反对。但尽管如此,到2011年,美国参议院还是以73票赞成、23票反对的结果,取消了这个在美国长达30余年的玉米乙醇补贴。
但是,同样由选票决定政策的巴西政府恐怕永远也不会取消这项补贴,这是因为在巴西,甘蔗乙醇工业直接、间接和衍生提供了500多万个就业岗位。如果每个岗位代表一个家庭的利益的话,那么就有几千万人的利益和乙醇工业相关,对于全国只有2亿人口的国家,这是一支非常庞大的选民队伍。同时考虑到巴西都是大的石油企业在进行甘蔗乙醇的生产,所以他们的利益几乎不可能被撼动。
把这种人类发明出的东东一旦形成一种经济模式后,就会导致人类社会对其深度依赖,无法摆脱它的现象称为“反向控制效应”(嗯,不起个学名怎么去申请诺奖)。就像《人类简史》中提到的,一个人类群体一旦开始农业生产,就会被这种生产方式所控制,不管是不是客观需要,都无法再返回狩猎的生产方式。
好了,就说到这吧,壹读君要去练习射箭了,看看能不能回到狩猎的生产方式。
美国大力推行玉米乙醇,是因为他们的农作物过剩,政府为了保护农产品生产者的利益。
实际上,生产玉米乙醇在很多情况下是不合算的,如果把生产时消耗的热(玉米发酵必须加热),以及种植时消耗的化肥、机械、灌溉、运输都折算成热当量,有时竟会发现生产出的玉米乙醇具有的能量比为了生产它而投入的能量还少。换句话说,生产玉米乙醇出现了能量的负增长,等于白折腾了。(原本生产玉米乙醇是为了获取能量)
所以现在国际上对玉米乙醇的反对态度越来越强。
还有一个方面,现在世界上许多国家的人食不果腹,发达国家却用大量的粮食来生产燃料,面临着巨大的人道主义压力。对中国这样一个人口大国来说,粮食并不富余,没有足够的粮食来搞玉米乙醇。至于现在上的一些项目,多半论证不足,是各地领导人拍脑瓜拍出来的。
最后,要搞这个项目,还要看经济上是否合算,现在生产玉米乙醇的各种原材料都有上涨趋势,如果将来环境部门的监管变得越来越严(这是大趋势),项目在环保方面的成本也会越来越大,很可能就赔了。
2007年和2008年世界粮食价格猛涨及其对粮食安全的威胁,性质与过去的粮食价格上涨截然不同,更加棘手。20世纪后半叶,粮食价格有过几次大涨。例如1972年,前苏联提前预见该国粮食减产,悄悄囤积小麦。结果,其他地方的小麦价格增加了1倍以上,稻米和玉米价格也水涨船高。不过此次和其他几次粮食价格上涨,都是由特定事件驱动的,比如前苏联干旱、印度季风季节灾害和高温造成的美国玉米减产等;而且这类价格上涨都是短暂的,通常在下一个收获季节,价格就会恢复到正常水平。
2007年开始的世界粮食价格上涨却是由趋势本身驱动的:趋势不逆转,价格就不可能下降。就粮食需求而言,这些趋势包括:全球人口每年持续增加7000万以上;越来越多的人希望把食物链升级到耗用大量粮食的畜产品;美国把大量粮食用于生产燃料乙醇。
与富裕程度提高有关的额外粮食需求,在各个国家之间存在较大差异。在印度等低收入国家,人们所需热量的60%由谷物提供,每人每天直接消耗谷物略多于0.5千克。在美国和加拿大等富裕国家,每人每天谷物消费量几乎为印度的4倍,但90%的消费量为间接消费,即用谷物饲喂动物来生产肉、奶和蛋。
随着低收入国家消费者收入提高,未来谷物潜在消费量非常巨大。但是,这种潜在消费量与汽车燃料作物的无止境需求比起来,就是小巫见大巫了。2008年,美国谷物产量的1/4都将用于生产汽车燃料;按目前的消费水平,这些谷物足以养活1.25亿美国人或者5亿印度人。然而,即使将美国收获的谷物全部用于生产乙醇,最多也只能满足美国汽车燃料需求的18%。生产乙醇装满一个25加仑(约95升)的SUV汽车油箱,所需的谷物就足够一个人吃上一年。
粮食经济与能源经济的合并意味着,如果谷物的粮食价值低于燃料价值,市场就会把谷物用于能源经济。这种双重需求导致汽车和人对谷物供给的激烈竞争,并引发史无前例的政治和道德问题。美国打算利用谷物生产燃料来降低对外国石油的依赖程度,这是误入歧途的做法,正在制造前所未有的全球粮食危机。
[ 2008-4-14 20:55:00 | By: 聆听随风 ]
中国科学院农业政策研究中心副研究员杨军
现实发展中国家和低收入人群受粮价上涨影响最大
编辑:2007年,世界谷物价格大幅上涨,其中小麦上涨了112%,玉米上涨47%,大豆上涨75%。粮价暴涨对人口众多的发展中国家,如印度和埃及,特别是非洲国家的居民生活造成了哪些直接影响?
任彦(人民日报驻印度记者):印度大米的价格如今是一路猛涨,1公斤大米的价格已由原来的20卢比(1美元约合40卢比)涨到现在的40卢比;小麦的供应情况更糟,去年下半年,印度已经开始进口小麦。印度著名经济学家潘南第卡在接受记者采访时表示,“我们过去一直对6000万吨的粮食储备感到沾沾自喜,但现在储备粮仓快被掏空了,只剩下不到1800万吨。”
印度粮食短缺导致食品价格一路飞涨,使部分居民的生活受到了严重影响。据印度《经济时报》公布的数据:在过去一年里,印度食品价格普遍上涨至少30%。城市里已有很多贫民因食品涨价而揭不开锅了。
黄培昭(人民日报驻埃及记者):自去年以来,埃及的生活必需品价格节节攀升,尤其是面粉、大饼、肉类、蔬菜等价格上涨的幅度很大,有的价格甚至涨到了以前的两倍以上。埃及媒体形容物价“像得了神经病一样疯涨”。
整个非洲的形势更加严峻。联合国粮农组织的报告称,目前有数千万人急需救济,尤其是非洲南部的马拉维、津巴布韦、莫桑比克等国已面临饥荒,那里至少有1200万人严重缺粮。干旱和农业经营不善原是非洲粮食短缺的主要原因,现在又遭遇全球性的粮食大涨价,这无疑使非洲“雪上加霜”。总部设在美国华盛顿的国际粮食政策研究所所长布劳恩认为,从长期看,粮价上涨会导致更多的人营养不良,特别是撒哈拉以南非洲地区,饥饿和营养不良的人口到2020年将会翻上一番。
国际谷物市场价格走势(来源:联合国粮农组织)
原因需求强劲使粮价高企短期难以回落
编辑:这一轮的粮价上涨已经持续了近两年。联合国粮农组织的最新报告称,2008年全球谷物产量虽大幅增加,但价格预计仍将居高不下。如何预期国际市场粮价的短期和长期走势?
杨军:从2006年以来,世界粮食供需矛盾日益突出。这主要体现在粮食价格上涨和国际粮食库存减少两个方面。从短期来看,粮食价格还会进一步上涨,2008年1月,国际市场小麦价格同比上年已经上涨了83%;但长期来看(10年左右),粮食价格将会趋于平衡,而且可能会有所回落。回溯近一个世纪主要农产品(大米、小麦和玉米)价格的变化趋势会发现,价格虽有波动,但实际价格在不断降低。人口增长、发展中国家经济持续稳定增长,这些因素虽然在客观上增加了粮食需求量,一定程度上造成了粮价的上涨,但这些因素并不是驱动粮价上涨的新因素,长期以来,这些因素伴随着世界人口及经济的增长和发展一直存在。技术的进步和推广使粮食产量得到了大幅提高,这才是决定粮食价格的主导因素。随着新技术的研发和推广,粮食价格远景将趋于稳定,并实现一种新的平衡。
生物燃料是本轮粮价上涨的主要驱动因素
编辑:如果排除人口增长和经济发展等长期因素的影响,决定本轮粮价上涨的新的驱动因素有哪些?
马小宁(人民日报驻美国记者):美国世界政策研究所所长布朗认为,美国的生物能源政策是导致食品价格上涨的主因,当今世界正面临一场日益逼近的粮食危机。历史上历次粮食危机的罪魁祸首都是气候异常导致的各种自然灾害,这次危机产生的原因则是多重的,包括灌溉水源的匮乏,粮食作物用于燃料生产以及人口增长需求上升等。这些因素结合起来使危机更加复杂化,他预言世界谷物的价格走势,就像油价由低到高的发展,正处于上升期的开始。
杨军:总体上说,这一轮粮价上涨主要驱动因素有:国际能源价格上涨;生物燃料发展;发展中国家经济快速增长;城市化进程的加快;全球气候变化,粮食主要出口国所遭遇的严重自然灾害等。这次粮食价格上涨与国际能源价格上涨相关性很高。国际能源价格上涨,驱动许多国家寻找新的替代能源,这导致2000 年以来,全球生物燃料快速发展。2000年,世界生物燃料乙醇和生物柴油的产量分别仅为180亿升和不足10亿升,到2006年分别达到了380亿升和 60亿升。这一轮粮价上涨,最重要的驱动因素就是生物能源的发展。
任彦:不同国家和地区情况可能有所不同。印度国际大学农业研究专家辛格教授认为,印度由产粮大国变成缺粮国,首要原因是政府“以城市为中心”的经济政策所致。印度政府最近几年实施的经济政策多以城市为中心,没有照顾到农村的经济发展。城市高楼林立,广大农村依旧破败不堪。农业投入严重不足,导致农业生产力日益降低,粮食产量因此逐年递减。加上全球气候变暖导致粮食产量严重下跌,而人口却快速增加,造成粮食安全问题日益严重。
应对提高农业生产力确保粮食安全
编辑:目前,国际上应对粮价上涨采取了哪些措施?发展中国家如何最大限度地减少国际粮价上涨对本国粮食安全的影响?
杨军:为减少谷物价格上涨对国内食品消费的影响,各国政府采取了一系列措施,包括降低进口关税,增加食品补贴,对基本食品的出口征收关税等。但从根本上说,发展中国家还应注重农业科技和农业基础设施投资、科技推广和耕地保护等,在提高粮食产量上做文章。其次,要保证适度储备,稳定粮食价格,防止突发事件导致的短期粮食供给不足。另外,对容易受到粮食安全威胁的贫困人群提供一定的帮助。建立完善的社会保障体制,提供适度的救济,保护收入较低城市和农村人口的“口粮安全”问题。
任彦:印度政府已于近日宣布,停止大米出口,以保证国内市场供应,平抑大米价格。
“印度是一个人口大国,过去很长时间都因为饥荒问题而陷入动荡不安之中。因此,此次遭遇粮食危机,印度政府和民众都异常敏感和关切。”印度一位社会学专家对记者说。为了保障粮食安全,印度政府已经开始重视农业发展。如刚刚公布的新的财政年度预算,就增加了对农业的投入比例,并且出台一系列扶持农业发展的相关政策。“进口粮食只能是权宜之计,重视农业,切实提高本国的农业生产力,这才是治本之道。”
黄培昭:国际市场粮价高企,促使埃及政府调整农业政策,开始加大对农业尤其是粮食生产的投入,对愿意多种粮食的农民予以政策上的倾斜和支持,提高农民的耕种技能,对农民在农产品加工和粮食工业方面加强培训。与此同时,政府还降低小麦、玉米、大豆、肉类、鱼类和牛奶等战略性粮食物资的关税。埃及政府还根据国内市场的需求,制定种植蔬菜和水果的政策,尽量推动粮食进口来源多元化,以避免形成对某些国家的严重依赖等。
联合国粮农组织总干事迪乌夫曾在2007年10月16日“世界粮食日”那天说,“我们的星球有足够的粮食为所有人提供充足的食物,但今晚仍有8.54亿男人、女人和儿童空着肚子睡觉”。本可以成为食物的粮食去了哪里?
挑战生物燃料影响世界粮价
编辑:生物能源的兴起在多大程度上推动了粮食价格的上涨?它的发展是否会改变粮价的长期走势?
杨军:联合国粮农组织的报告称,生物燃料的生产近一段时间“吃掉”了近1亿吨的谷物,成为谷物市场的重要消费源之一,其中用于生产燃料的玉米约为 9500万吨,占世界玉米消费总量的12%。由于目前生物能源生产主要以粮食为原料,例如,美国用玉米,欧盟用菜籽等,这对于世界粮食的需求和价格产生了显著影响。2006年,美国生物燃料乙醇的产量为1700万吨,使用了全国玉米产量的20%左右。研究表明,发展乙醇导致玉米需求量增加,使2006年美国玉米价格上升了73%。
目前,已有许多国家相继制定了较为宏大的中长期生物燃料发展规划:美国计划到2012年使生物燃料乙醇的产量提高到3000万吨,2017年达到 1.2亿吨;巴西计划到2012年生产燃料乙醇3000万吨,并计划到2020年使其占到汽油总消费量的20%;2006年,生物能源占欧盟交通能源使用量的2%,欧盟计划在2010年将这一比例提高到5.8%,2020年提高到10%。
生物燃料的发展已经使得粮食价格与能源价格的变化趋于一致,这将改变世界粮食价格不断下降的趋势。生物能源发展会不会导致农产品价格持续上涨,学术界目前对此尚无定论。然而,生物能源发展将显著提高农产品价格却是普遍共识。总部设在美国华盛顿的国际粮食政策研究所2006年的研究结果表明,在维持现有粮食产量的前提下,如果美国、巴西、欧盟和印度等国按预定目标生产生物燃料乙醇,到2015年,将导致世界农产品价格上升约30%。鉴于生物能源发展对世界农产品价格的显著影响,美国爱荷华大学在2007年的研究报告中预言,“世界廉价农产品的时代将因此而结束!”
马小宁:自2005年底石油价格上涨以来,美国在乙醇燃料生产上的投资大幅增加。美国世界政策研究所所长莱斯特·布朗博士在接受记者采访时认为,美国用于生产乙醇燃料的农作物比例日益升高,这是导致世界粮食价格扭曲的一个重要原因。美国作为当今世界最大的农业生产国、出口国和乙醇燃料生产国,必然会在满足自身需要之后,将大量粮食用于生物燃料生产,减少出口,这必然进一步提升世界粮食的价格。
粮农组织食品价格指数以1998—2000年价格水平为100[图片来源:联合国粮农组织]
争论生物能源不一定比石油更环保
编辑:作为世界头号能源消费国和头号温室气体排放国,美国国内对发展生物能源持什么态度?
马小宁:据美国能源部预测,到2030年时,美国的能源需求将上升30%。鼓励生物能源等可再生能源的发展,是美国为确保未来能源需求开出的“药方”之一。不过,美国人对粮食作物用于乙醇燃料的提炼有两种迥异的观点。记者曾看过一期关于乙醇燃料的电视节目,许多美国人对此赞不绝口,认为它既能增加农民收入,又能减少温室气体排放,还有助于实现政府减少对进口石油依赖的目标。另一派则认为,这一观点矫枉过正,发展生物燃料本意是为了解决问题,结果却产生了更严重的问题。美国世界政策研究所所长莱斯特·布朗博士就属于后者。他认为,理论上说,生物燃料燃烧只会释放出农作物本身在生长过程中积聚的碳,即使把收割、提炼及运输成本考虑在内,其产生的碳仍然应比石油产品要低。但实际上,考虑到氮肥在农作物种植过程中的应用,氮肥所释放出的温室气体相当于汽油燃烧所释放出的0.9到1.7倍。因此,把乙醇燃料当作减少石油依赖的选择,一点也不科学。
出路让世界粮食市场形势保持平稳
编辑:如何客观看待生物能源发展给全球“吃饭问题”构成的威胁?
杨军:生物能源发展对农业影响主要有两个方面:第一,生物能源发展增加了对农产品的需求,使农业资源变得相对稀缺,农产品的价格普遍上涨,从而为增加农村就业和农民收入提供新的机遇。美国的很多研究表明,生物能源的发展减少了农产品剩余,提高了农产品价格,在农村创造了更多的就业机会,提高了农民收入。另一方面,粮食需求量提高,会引起全球范围内农产品和畜产品价格的提高,这使得一些依赖粮食进口的贫穷国家的粮食安全问题面临着严峻挑战。
马小宁:布朗博士开出的方子之一是提高汽车燃油效率。他认为,即使把美国目前全部的谷物都提炼为乙醇,也只能满足美国汽车一年所需燃料的16%,而在未来10年内,提高汽车燃油效率的20%所节约的汽油,就相当于把全美国的谷物转化成乙醇燃料。布朗还认为,美国应加大对发展中国家提供农业技术支持的力度,制定能源政策时应更加科学合理,而不仅仅是为了在政治上取得一时效果而采取的权宜之计。布朗说,如果把世界粮食供应形势比作一辆车,美国以其在世界粮食生产中的重要地位,坐在了“司机的位置上”,有责任让世界粮食之车保持平稳,而不是为了解决一个问题——对石油的依赖,却创造一个更严重的问题—— 全球粮食恐慌。因此,未来的关键还在于,如何在口粮与能源之间寻找一个平衡点。
| (1)西亚(或中东)地区;波斯湾及其沿岸地区 (2)乳畜带;玉米带;小麦区 (3)城市、人口密集,市场需求量大 (4)乙醇是清洁能源,可再生能源,能改善大气环境,减少对石油的依赖;减少美国粮食的出口量,造 成世界粮食短缺,引起物价上涨等 (5)旧金山(或圣弗朗西斯科或三藩市);实施科教兴国战略,大力发展高新技术产业 |
生物质热解技术是把低能量密度生物质转化为高能量密度气、液、固产物的一种新型生物质能利用技术.其中液体产物具有便于运输、储存等优点,可替代燃料油用于发电、供暖系统以及可代替矿物油提炼某些重要的化学物质.介绍了国内外对这一技术的各种研究及其进展,并简要介绍了上海理工大学独立研制开发的生物质闪速液化实验装置.
生物质热解技术研究现状及其进展
http://www.powerem.com.cn/Article/2007/200703/14417.html
生物质液化技术
该技术是以生物质为原料,制取液体燃料的工艺。将生物质转化为液体燃料使用,是有效利用生物质能的最佳途径。其转换方法可分为热化法、生化法、机械法和化学法。生物质液化的主要产品是醇类和生物柴油。
醇类是含氧的碳氢化合物,其分子式为R-OH,其中R表示烷基。常用是甲醇和乙醇。甲醇可用木质纤维素经蒸馏获得,亦可将生物质气化产物一氧化碳与氢经催化反应合成。生产甲醇的原料比较便宜,但设备投资较大。乙醇可由生物质热解产物乙炔与乙烯合成制取,但能耗太高,采用生物质经糖化发酵制取方法较经济可行。一般情况下,乙醇生产成本的60%以上为原料所占。因此选用廉价原料对降低乙醇成本很重要。制取乙醇的原料主要有两类,一类是本质纤维原料,另一类是含糖丰富的植物原料,也可选用农业废弃物,如高梁秸、玉米秸、制糖废渣等。
乙醇作为燃料使用已有很久的历史,1900年英国就出现了以乙醇为燃料的内燃机。70年代以来的能源危机使乙醇燃料又得到发展,据统计,世界上有上千万辆汽车用汽油混合乙醇为燃料。
生物柴油是动植物油脂加定量的醇,在催化剂作用下经化学反应,生成性质近似柴油的酯化燃料。生物柴油可代替柴油直接用于柴油发动机上,也可与柴油掺混使用。生物质液体燃料的可再生性和低污染性使期成为良好的替代能源,作为动力燃料和发电能源有持久的生命力,但目前仍受到石油市场的左右。
巴西利用甘蔗大规模生产乙醇作汽车燃料,以替代进口石油,节约外汇。僵已建有480多家加工厂,年产乙醇127亿升,乙醇汽车累计量达530多万辆。美国利用玉米、马铃薯等生产乙醇,以1:10的比例渗入汽油作汽车燃料,1993年有39个工厂,年产11亿加仑乙醇,每吨玉米可产40加仑乙醇。
生物质液化技术的研究进展
http://www.newenergy.org.cn/html/0047/2004723_842_1.html