生物燃料发展问题和前景

牛头饰 手工制作                    生物燃料发展问题及前景
                   
    摘要:随着时间的推移,世界经济快速发展,而与之俱来的,除了人类生活水平的不短提高,还有一系列亟待解决的问题,其中最为突出之一便是能源问题。化石燃料不断消耗,却无法再生,不久的将来会消耗殆尽。以生物质为原料,经过一系列加工可得到生物燃料。开发利用生物燃料是减少化石燃料使用、保护环境、应对气候变化、实现可持续发展的重要措施。
关键词:生物燃料 现状 前景 燃料乙醇 问题
1、生物燃料发展现状
生物燃料作为一个新兴产业,正迅速崛起,并已形成一定规模。燃料乙醇需求量以每年5%—10%速度增长,2004年世界乙醇燃料产量超过2500万吨,2006年约3000万吨。2003年以来,国际原油价格再度攀升,连年的高油价直接推动各国发展新能源。目前,美国、欧盟各国、巴西,印度等国纷纷制定规划,积极发展生物燃料。其中,巴西是世界上唯一只销售乙
醇汽油和纯酒精燃料而不销售普通汽油的国家,主要原因是巴西石油短缺而盛产甘蔗,以甘蔗为原料生产糖和乙醇。
我国生物燃料起步于20世纪90年代,在“十·五”期间取得初步进展。目前,我国燃料乙醇连续几年产量在180万吨以上,成为仅次于美国、巴西的世界第三生产国。国家发改委提出了发展生物能源“三步走”的初步目标“十一·五”实现技术产业化,“十二·五”实现产业规模化,2015年以后大发展。
2、生物燃料发展问题
1.乙醇燃料推广促使粮食价格上涨
    让人担忧的迹象频频出现。世界一些积极推广乙醇燃料的国家粮食已在上涨,比如美国、巴西、墨西哥和中国等国家。以美国为例,用玉米生产乙醇对粮价上涨起到了促进作用。20068月,购买1蒲式耳(等于35.238)玉米要付2.09美元,但20069月、10月、筛底11月和12月,这个价格分别上涨到2.2美元、2.54美元、2.87美元和3美元。2006年美国乙醇燃料工业消耗了美国20%左右的玉米,今年预计增加至25%以上。
2.生物乙醇产出效率较低
        目前世界上普遍用玉米生产生物乙醇,但是产出效率比较低。即使技术最先进的工厂用100kg玉米也只能生产出约45L乙醇,而且在生产乙醇和栽培玉米等原料作物过程中消耗的能量相当于所产乙醇产生能量的80%,同时也会排放二氧化碳。科学家经过系统测算之后,对生物燃料的经济性产生了疑问。
3.可能带来使农业及生态遭受重大影响的风险
    能源作物种植渗入自然景观这一后果显然将导致栖息地破坏和割裂,从而直接造成生物多样性的丧失。若生物质的种植和管理过程中采用不可持续的农业做法(如过度使用化肥可能造成土壤流失或板结),则可进一步造成生物多样性丧失。
三、生物燃料发展前景
1.化石燃料供应日趋紧张,价格不断提高,而生物燃料的原料价格相对低廉,生物燃料的需求不断增加。
2.使用生物燃料排除的污染物很少,21世纪以来,各种环境问题层出不穷,生物燃料更加收到到人们的重视,许多国家都对此寄予厚望。
3.产业技术:
CH3(CH2)6COOH
加油站三次油气回收1)纤维乙醇生产技术:纤维素作为地球上最丰富的预料形式,用来生产燃料乙醇有着巨大的生产潜力。地球上每年生长的生物能总量约1400亿—1800亿吨(干重),相当于世界总耗能的10倍。以我国为例,目前全国每年可收集农作物秸秆约7亿吨,其中作为农村燃料及饲料消耗2亿吨,其余大多遗弃或焚烧。从理论上来讲,若将这5亿吨秸秆用来生产燃料乙醇,可产燃料乙醇纯化核酸7000万吨。加上木材工业下脚料,城市废弃纤维垃圾等,总计可得燃料乙醇8500万吨,远远超过全国年汽油消耗总量。目前,影响这一项目产业化的关键问题是原谅的收集、保存、预处理、低成本纤维素酶生产、戊糖的利用等。
  2)能源作物培育:适合作为乙醇原料的能源作物包括:甘薯、木薯、甘蔗、甜高粱等。通过培育高产能源作物,减少对使用粮的利用,避免燃料乙醇原料种植占用食用粮土地,增加单位面积土地能量的产出。
  3)生物工程菌种:通过常规的诱变育种技术和遗传工程技术,有可能获得直接发酵纤维素、半纤维素或淀粉的菌株一级纤维素酶高产菌株、耐高温和其他优良的酒精发酵微生物、抗杂酒精发酵菌等。以上任何一种菌株的获得将有可能对现有乙醇发酵工艺产生革命性的影响。
  4)生物质丁醇:丁醇含有4个碳,与烃类的热值相当,所以燃烧值高于乙醇,是一种高能量的生物燃料。丁醇与其他生物质燃料相比,腐蚀性较小,可以与汽油或柴油混合使用。而且可以通过管线与汽油、柴油一起输送,是更理想的生物燃料。
小结:在能源危机日趋严重,环境问题日益加剧的21世纪,生物燃料的发展必然将产生巨大的影响。我认为对于我国,生物燃料的发展事关重大,国家应当不遗余力的投入发展。对此,我有以下几点建议:①我国是农业大国,农民占我国总人数的极大比例,在发展生物燃料的同时,避免损害农民利益;②现在生物燃料大多是以粮食作物为原料,发展应以非粮食作物,如秸秆、废弃纸质物为原料;③应当投入高科技力量,优化生产技术,降低生产成本;④推广生物燃料制定相应政策,比如像巴西一样规定出租汽车和公共车辆使用含3%(体积)燃料乙醇的柴油作为车用燃料;⑤对生物燃料企业、原料供应商等制定免税等优惠政策。
                            参考文献
1.生物燃料与可持续发展,中国石化出版社
雨水边沟2.现代生物质能利用技术,化学工业出版社
3.我国的生物燃料生产已进入快车道,科技日报
4.刘瑾、邬建国,生物燃料的发展现状与前景,生态学报
5.仇焕广、杨军、黄季焜,生物燃料乙醇发展机器对近期粮食价格上涨的影响分析,农业经济问题
6.张文彬、蔡葆、徐艳丽,我国生物燃料乙醇产业的发展,中国糖科

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