生产1升生物乙醇,需要多少粮食

回答是肯定的。其实，用木材造酒精的技术并非新发明，早在二次大战之前，就已有“木材酒精”作为液体燃料供应汽车使用了。我国早在1946年，我们人民空军在东北老航校对，也曾使用过酒精作为飞机发动机的燃料进行飞行训练。其酒精很多也是来源于木材。

现在人们把燃料酒精叫做“绿色石油”，就是由于这种燃料来源于绿色植物。各种水果、甜莱、甘蔗、甜高梁、粮食、木薯、玉米芯、秸杆、稻草、木片、锯屑、草类以及许多含纤维素的原料，都可提取乙醇（酒精）。酒精作为燃料，对环境的污染比汽油、柴油都小得多；生产成本与汽油差不多；用20％的酒精和汽油混合使用，汽车发动机可以不必改装。

随着现代生物技术的发展，酶制剂工业不断扩展，许多发达国家的酒精生产普遍采用淀粉酶代替麸曲和液体曲，用酶法糖化液生产酒精发酵率竟高达93％，大大提高了出酒率。目前国外发酵生产酒精的淀粉出酒率一般约为56.3％。

现在看来，有可能用乙醇（燃料酒精）作为矿物燃料的最佳替代能源。许多国家的经验表明，燃料酒精完全可以作为内燃机燃料替代石油，而且其来源不会枯竭。酒精的热值虽比石油低30％，但每公斤也有7000千卡。据1991年最新科学研究表明，生产1加仑酒精需要56000个热量单位，而1加仑酒精至少可以产生76000个热量单位，使有用能量增加20％。若在乙醇里掺入10％的汽油，燃烧后的一氧化碳可大大减少。

利用哪种纤维素提取燃料酒精，也要根据各国的资源情况而定，各国酒精工业的生产各具特色，有的国家森林面积大，造纸工业发达，就采用亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精，如北欧的瑞典、挪威、芬兰三国。而南美的巴西、古巴等国盛产甘蔗，则全都用甘蔗糖作原料生产酒精。

40%～60%，同时含有大量的胶体物质以及无机盐类，用糖蜜原料生产酒精可以省去蒸煮、制曲、糖化等工序，投资少，成本较低。但糖蜜中杂质较多，前处理过程复杂，设备易结垢，

产生的废液难处理。以糖蜜为原料生产酒精所产生的废液是一种难降解的废水，其有机污染物浓度高，COD 含量一般为

100 000～200 000 mg/L，BOD 可达 40 000～50 000 mg/L，如果直接排放，会造成水体富营养化，对环境污染大。目前国内多数大型糖厂都以糖蜜为原料发酵生产酒精的方式处理糖蜜，大部分糖厂均设有酒精车间，其酒精生产工艺也较为成熟，但酒精废液的排放量大，对酒精废液的有效治理是各糖厂亟待解决的问题，另外有些酒精厂也用糖蜜作为生产朗姆酒和二氧化碳的原料。 糖蜜生产酒精目前利用自絮凝颗粒酵母发酵甘蔗糖蜜生产乙醇，得到了较好的结果。

中国的甘蔗主要产于福建、广东、台湾和四川等地区。甘蔗是一种常见的水果，也被用作生产糖和制造乙醇的原料，因此具有很高的价值。

如何处理甘蔗种子？

1.甘蔗选种不是一步到位的过程。选择最佳种茎需要四个过程，即大块地的选择、收获时植株的选择、切碎时间的选择和种植时芽的选择。首先，我们选择生长良好的田间甘蔗进行播种；然后等到收获的时候，选择没有病虫害、有抗性、质量好的甘蔗；然后选择茎粗芽满的甘蔗，检查茎有无机械损伤；之后，在种植时，检查种子的芽，并根据种植要求合理选择种子。

2.蔗切碎甘蔗切碎主要是为了保证种子的质量，那么我们在切碎的时候就需要在切碎种子之前剥去叶鞘。剁刃要细，剁的时候不要犹豫，这样刀法快准，切得顺滑。下一步是将幼苗的下部留得更长，并将其切成单芽、双芽、三芽或多芽。在生产中，双芽甘蔗种子因其保芽率和产量都很好而被经常使用。

3.甘蔗树种浸泡后，我们需要处理甘蔗种子。首先，我们需要将种子干燥，减少种子中的一些水分，然后将种子浸泡在水中或石灰水中，以促进水和浸种剂的吸收。将种子浸泡在水中大约一天到两天，而石灰水浸泡只需要半天或者一天。事后也可以用多菌灵，或者其他化学药品浸泡十分钟左右再捞出来，这样可以防止凤梨。如果想预防持续性矮缩病，可以用温水浸泡种子，效果也是极好的。

4.为了促进甘蔗种子的发芽速度，我们通常会进行人工发芽，尤其是在冬季和春季气温较低的时候，甘蔗种子的发芽速度非常慢，所以我们不得不依靠人工发芽的方法来进行。常用的方法有堆肥发芽和覆膜发芽。这两种常见的发芽方法都是基于保温保湿的原则，这样发芽不会影响甘蔗种子的质量，但当然我们要意识到，一定时间后，种子要及时挖出来种植。

生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。它可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。

中文名

生物乙醇

性质

用发酵将生物质转化燃料酒精

现状

以粮食作物为原料

地区

主要是美国、巴西等国

快速

导航

发展现状争议商业使用研究进展

作用

汽油掺乙醇有两个作用：一是乙醇辛烷值高达115，可以取代污染环境的含铅添加剂来改善汽油的防爆性能；二是乙醇含氧量高，可以改善燃烧，减少发动机内的碳沉淀和-氧化碳等不完全燃烧污染物排放。同体积的生物乙醇汽油和汽油相比，燃烧热值低30%左右。但因为只掺入10%，热值减少不显著，而且不需要改造发动机就可以使用。

生物乙醇

发展

工业化生产的燃料乙醇绝大多数是以粮食作物为原料的，从长远来看具有规模限制和不可持续性。以木质纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇是决定未来大规模替代石油的关键。

美国能源部预计纤维素燃料乙醇可能在2012年左右即可取得重要突破，而欧洲的一些研究机构则认为大约在2015－2020年，此外还有一些研究机构认为则有可能在2025年之后纤维素燃料乙醇才能进入规模生产和市场应用阶段。除了燃料乙醇外，一些企业还选择研发生物质气化生产生物柴油、费托合成柴油和生物质液化生产生物柴油等技术的关键问题，为未来规模应用储备技术，为抢占未来市场打基础。

美国业界普遍认为生产纤维素乙醇的成本在3-4美元/加仑之间，即0.8-1美元/升。在纤维素燃料乙醇实现商业化生产之后，预计其生产成本在0.53美元/升左右，稍低于玉米乙醇价格。如果玉米等粮食作物的价格继续上涨，纤维素乙醇实现量产之后的价格极具竞争力。但生产纤维素乙醇的前期投资较大，根据美国一些研究机构的测算，生产规模相同的条件下，纤维素燃料乙醇需要的投资是玉米燃料乙醇的7-8倍。

中国在纤维素酶生产技术、戊糖发酵菌株构建等方面还没有取得根本性突破，各单位中试研究的每吨纤维素乙醇的原料消耗都在6吨以上，生产成本估算都在5000-6500元/吨乙醇以上，还不适合于工业化生产。理性估算，中国的纤维素乙醇形成规模化生产至少还要3-4年以上研究。河南天冠、安徽丰原等公司的纤维素燃料乙醇的研发和示范走在全国前列。

现状

近两年来，各大能源消费国竞先寻求替代石油的新能源。美国和欧洲不约而同地都选择生物燃料乙醇作为主要的替代运输燃料，并制订了雄心勃勃的开发计划。2007年1月，美国总统布什在《国情咨文》中宣称，美国计划在今后10年中将其国内的汽油消费量减少20%，其中15%通过使用替代燃料实现，计划到2017年燃料乙醇的年使用量达到1325亿升，是年使用量的7倍。2007年3月，欧盟27国出台了新的共同能源政策，计划到2020年实现生物燃料乙醇使用量占车用燃料的10%。[1]

生物乙醇

继2008年增长60%后，欧盟2009年的乙醇生产量又继续增长，增长了31%，欧盟乙醇生产量已从2008年28亿升增长到2009年37亿升。虽然一些国家，包括奥地利和瑞典，其2009年乙醇产能大大增加，法国仍然是最大的生产国。法国乙醇生产量从2008年10.00亿升增长到2009年12.50亿升。德国也不甘落后，该国2009年乙醇生产量增长32%，至7.50亿升，而第三大生产国西班牙生产量为4.65亿升。总计欧盟18个乙醇生产国家中有6个生产量未增长或保持不变。奥地利和瑞典是唯一乙醇生产量增加一倍以上的生产国，奥地利生产量增加了102%，瑞典生产量增加了124%。他们的排名分别位列第四和第五大生物燃料生产国。欧盟的乙醇总消费量也在上升，欧盟2009年消费量约为43亿升。较2008年的35亿升有大幅度增长。德国消费11.43亿升，使其成为最大的乙醇消费国。法国是第二大消费国，消费7.98亿升；其后是瑞典，消费3.77亿升。预计到2020年，所有欧洲汽油的13%都必须来自于可再生原料。欧洲汽油现仅3.5%来自可再生来源生产，预计在今后10年内可再生运输工业将以超过10倍的速度增长。

北海集团（North Sea Group）是比利时、荷兰、卢森堡经济联盟（Benelux）最大的独立燃料供应商，该公司于2010年3月26日组建乙醇子公司，该子公司将致力于乙醇销售和分配。新的企业命名为北海全球乙醇公司（North Sea Global Ethanol (NSGE)），总部在瑞士Zug，在巴西S?o Paulo拥有子公司。NSGE的目标之一在于使完全可持续的供应链与下游终端应用组合成一体化。

北海集团（North Sea Group）原由Van der Sluijs集团与FNR+ Holding公司 (Frisol, 北海石油, Reinplus Vanwoerden)联合而组成，该集团已作出决定，重点将生物柴油与甘蔗生物乙醇业务集合在一起，以满足可持续发展的需求。

北海全球乙醇公司 (NSGE)是一家国际性的乙醇贸易、分销和投资公司，重点专注于全球乙醇市物。不仅处理燃料乙醇业务，而且也开发工业、医药、化妆品和饮用级乙醇。

中国开发生物燃料乙醇的热潮也在近两年骤然升温。2005年，中国生产燃料乙醇125万吨，2006年增长到133万吨。中国燃料乙醇的消费量已占汽油消费量的20%左右，成为继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和消费国。

乙醇生产补贴

至2010年5月，三项政策左右美国乙醇行业未来。尽管利润率提高，生产商已从破产困境走出，政府也支持发展生物燃料，但美国乙醇行业整体状况在得到改善的同时，其未来发展仍具不确定性。美国乙醇行业2010年做了三件大事：说服国会继续对乙醇生产给予补贴优惠、延续乙醇进口关税以及提高汽油中乙醇掺混比例。

可再生燃料协会（RFA）主席鲍勃?迪内恩在全美乙醇会议上表示，最大的挑战是确保政府将之前45美分/加仑的乙醇税收补贴优惠计划再延长一段时日，否则的话，美国近40%的乙醇生产将受到严重影响。据了解，美国2009年乙醇总产量约为107亿加仑，比前一年增加了16.5%。

研究人员称，政府取消补贴的话将使美国乙醇行业11.2万人失业。虽然相对于美国的劳动力规模来说，这个数字不算大，但如果这件事发生在美国失业率接近10%的当下，其影响当局不能忽视。

美国的生物燃料计划已经根据《可再生燃料标准》（RFS）立法。因此，到底是继续资助本地乙醇生产，还是通过进口乙醇达到RFS要求，立法者需要作出选择。

乙醇装置建设近况

总部在美国弗吉尼亚州的欧塞奇生物能源（Osage Bio Energy，OBE）公司于2010年3月26日宣布开发冬季大麦乙醇作为先进生物燃料，将利用区域性的谷物，主要是冬季大麦，通过将淀粉转化为糖类、然后发酵的传统的途径，来生产乙醇和高价值的联产品，以供应东海岸市场。OBE公司将于2010年7月在弗吉尼亚州Hopewell为Appomattox生物能源公司(ABE)建设第一家工厂，将于2010年底投产，可生产6500万加仑/年乙醇。

美国清洁能源投资公司（Clean Energy Capital，CEC）于2010年11月6日宣布，在美国加利福尼亚州Imperial Valley开发第一套大型商业化规模甘蔗乙醇炼制厂。生产的乙醇将符合加利福尼亚州的低碳燃料标准。该项目将投资5.75亿美元，生产6600万加仑/年乙醇，足以可满足3.5万户家庭的电力需求，并且产生的生物甲醇可为1万户家庭提供热能需求。与甘蔗具有相似特性的甜高梁也将使用。来自炼油厂对乙醇的强劲需求缘于生产的乙醇将可满足美国最苛刻的低碳燃料指令的要求。这项业务将与主要的国际石油公司签约销售乙醇的长期合同，并从当地农场主购买甘蔗。

世界上最大的乙醇生产商美国Poet公司最新的乙醇装置于2011年3月15日投产，这是该公司第27套乙醇装置，装置位于印第安纳州，年产能为9000万加仑，这将使该州总乙醇生产量超过10亿加仑目标。Poet公司于2010年收购了Poet Biorefining公司，现正在完成投资约3000万美元的改造，包括采用Poet公司专利的发酵工艺BPX，该工艺使用酶替代热，可降低能源成本。该装置也拥有水回收系统和新的污染控制设备。

其他一些州也在考虑采用与加利福尼亚州相同的低碳燃料标准，包括康乃提克州、德拉瓦州、缅因州、马里兰州、马萨诸塞州、新罕布尔州、新泽西州、纽约州、俄勒冈州、宾夕法尼亚州、罗德岛、佛蒙特州和华盛顿州。亚拉巴马州、佛罗里达州、乔治亚州、夏威夷州、路易斯安那州、密西西比州、南卡罗林那州和得克萨斯州在内的一些州，甘蔗将有增长，将成为建设甘蔗乙醇炼制厂的首选地。

争议

2007年9月，经合组织(OECD)发表了题为《生物燃料：是比疾病还要糟糕的治疗方案吗？》的长篇报告，认为发展生物燃料得不偿失，呼吁美国和欧洲国家取消对当前生物液体燃料的补贴政策。在同期召开的OECD“可持续发展圆桌会议”上，针对燃料乙醇的能源投入产出比、经济性、社会和环境影响问题，支持和反对生物燃料的两派展开了激烈辩论。

美国和欧盟似乎还并未对质疑的声音做出反应，而中国已率先开始限制和调控生物燃料乙醇产业。07年底，国家发改委紧急下发《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，暂停核准和备案玉米加工燃料乙醇项目，并对在建和拟建项目进行全面清理。08年6月，发改委全面叫停粮食乙醇的开发，要求今后生物燃料的发展必须满足不占用耕地、不消耗粮食和不破坏生态环境为前提。

商业使用

全球使用生物乙醇做成ETBE（Ethyl Tertiary Butyl Ether）替代MTBE，通常以5~15%的混合量在不需要修改/替换现有汽车引擎的状况下加入；有些时候ETBE也以替代铅的方式加入汽油中，以提高辛烷值而得到较洁净的汽油；也可以完全替代汽油使用为输送燃料。

使用乙醇的汽车

世界上使用乙醇汽油的国家主要是美国、巴西等国。在美国使用的是E85乙醇汽油，即85%的乙醇和15%的汽油混合作为燃料，而美国是用甘蔗和玉米来生产乙醇的，这种E85汽油的价格与性能与常规汽油相似。早在2003年7月中旬美国威斯康星州、美国乙醇汽车联合会与通用汽车公司就在美国6个州推行E85的使用，将其作为汽油的代用燃料。美国仅有大约140家加油站提供E85，其中大多数在中西部。有300万辆车是既可以用汽油也可以用E85，而且通用汽车公司还在大量生产这种使用两类燃料的汽车。美国每年要消耗30亿加仑的乙醇添加到汽油中。如今E85已占乙醇燃料的85%，也正在受到公众的喜爱。然而，这似乎还不够。为了节能和环保，2005年6月28日美国参议院还通过了一项能源法案，要求到2012年，每年石油供应商应当添加80亿加仑的乙醇到汽油中。

研究进展

日本成功开发出一项新技术，可低成本、高产量地利用稻草生产生物乙醇。[2]

在通常情况下，稻草中的淀粉很难溶解于水，所以，现有技术主要是利用稻草中的纤维素来生产乙醇，淀粉没有得到有效利用。技术人员在稻草原料中增添了一种特殊的碱溶液，并确认淀粉在碱溶液中能充分溶解。然后，再将溶解后的淀粉采用与纤维素不同的生产工艺，使淀粉转化成糖。[2]

日本实验生产设备已经能够用1吨干稻草生产出315升乙醇，与利用原有技术与设备生产相比，产量增加了24%以上，成本也已下降到每升70.7日元（约合0.7美元）。[2]

生物乙醇已成为美国、巴西等国重要的清洁燃料，但生物乙醇基本上用玉米等粮食作物生产，常常会与粮食安全产生矛盾，不具有可持续性。[2]

根据阿得雷德大学的研究，墨西哥沙漠植物龙舌兰有望成为生物燃料和其他生化产品的来源。澳大利亚研究理事会植物细胞壁卓越中心的研究者们发现，每公顷龙舌兰植物每年可以生产多达1.5万升的生物燃料，而且它还可生长在低降雨条件下的贫瘠土地。

研究者们正在寻找乙醇生产的最佳栽培方法，例如利用种植密度和机械化来最大限度地提高产量并优化发酵。龙舌兰植物生产大量的糖，很容易发酵成生物乙醇。研究者们对乙醇产量进行了建模，每公顷植物预测每年可生产4000~15000升乙醇