2006年底,由科技部和联合国开发计划署共同开展的少数民族地区绿色扶贫项目启动,该项目在云南、贵州、四川的3个示范州利用麻风树种子生产生物柴油,帮助当地农户脱贫,标志着中国将大力推广生物柴油技术。根据国家“十一五”规划,2010年中国生物柴油产量将达到200万吨。
油价上涨使喜欢开大排量汽车的美国人开始使用板车,也让刚进入有车族的中国百姓感到担忧。石油资源日益紧缺与汽车交通方式之间的矛盾日益尖锐,汽车工业也因此蒙上夕阳产业的阴影。未来汽车使用什么燃料?这是一个严峻的问题。世界各国的科学家不约而同地将极大希望寄托于生物燃油。
生物燃油热潮在美国
去年美国国会通过的《能源政策法》规定,到2010年汽油中必须掺入的生物燃料应是目前的3倍。美国政府今年已开始大力推广乙醇替代汽油。布什总统在今年初的国情咨文中表示,希望6年内乙醇成为与汽油平分秋色的汽车燃料。目前,乙醇已成为美国投资者的宠儿,从西海岸的风险资本家到比尔·盖茨都在投资建设乙醇提炼厂。汽车企业已为燃料革命做好准备,生物燃料汽车成为可行性最强的环保汽车之一。福特公司今年计划生产25万辆乙醇燃料汽车,通用汽车公司计划在未来几年内制造150万辆生物燃料汽车,两家公司都表示使用E85混合燃料是此类车的发展方向。美国汽车企业表示,到2010年生产的汽油和乙醇双燃料汽车将比现在多出一倍。在日本丰田引领全球混合动力汽车热潮的同时,福特汽车却宣布不会实现2010年出售25万辆混合动力汽车的目标,而是转向生产能烧多种燃料的弹性燃料汽车,因为其成本比混合动力汽车更低。
吃饭还是开车?
美国的乙醇生产热潮给种植玉米的农场主带来了高额利润,但生产乙醇需要消耗大量粮食,可能引发全球性粮食紧张。给一辆油箱容积25加仑的SUV加满乙醇汽油所需的粮食足够一个人吃一年。专家认为,美国以粮食为原料的生物燃油热潮将对农业产生毁灭性影响。粮食变燃油带来了巨大的伦理困惑:是让有车族更长久地开车,还是让更多穷人吃饱饭?有专家给美国的生物燃油泼冷水,指出即使美国目前的3亿公顷耕地都用于生产乙醇,也只能满足2025年需求量的一半,无法满足全部交通燃油需求。美国专家的研究还表明,无论乙醇燃料还是生物柴油,其燃烧产生的能量都大于种植和提炼过程中投入的总能量。即使使用秸秆等农业废料生产生物燃油,也会因无法秸秆还田而损失地力,最终影响粮食生产。生物燃油的制造链条无论如何都无法避开占用耕地的恶果。
美国人如何变废为宝
如何解决吃饭还是开车的矛盾?只有改变以粮食为主要原料生产生物燃油的思路。环保专家认为,从以农业废弃物为原料扩展到从生活废弃物中提炼生物燃油,才是燃料革命的可持续发展之路。美国专家认为,在低产农田和恶劣环境中种植的作物如柳枝、莎草和木本植物等可能具有更光明的商业前景。当众多科学家全力开发以秸秆为原料的乙醇燃料时,更有社会责任感的科学家已将目光扩展到自然界与社会中更广阔的资源。科学家发现,除了农业废弃物,取之不尽的生活废弃物也能成为生产生物燃油的原料。曾经大手大脚的美国人现在学会了精打细算,他们甚至在家用小型设施中提炼生物柴油,主要原料是炸过薯条后无法再利用的食用油,这种替代能源比加油站的燃油便宜许多。美国《发现》杂志上的一篇文章指出,科学家现在可以通过热转化处理,利用一切生活废料生产生物燃油。屠宰场下水、城市污水、旧轮胎等几乎所有现代生活垃圾都可以变成高质量的燃油。美国密苏里州迦太基的一家热处理厂能在两小时内将附近火鸡屠宰场的大量废弃物变为生物燃油。火鸡内脏、猪油、下水、废弃矿物油、洋葱皮、豆油的皂脚、下水道的淤泥等几乎所有的垃圾都能成为原料。这些原料被提炼为燃油后,剩余的废料变为肥料,污水也经过高标准环保处理后才排放。
欧洲人的做法
如今,欧盟委员会已敦促成员国大力发展更先进的第二代生物燃料,这些燃料源于木材和木质素纤维。国际能源机构大力支持第二代技术的研发,第二代生物燃料不仅原料取之不尽,而且使用成本很低,草、麦秸、木屑及生长期短的木材都能成为原料。欧盟在2006年春天公布的2030年欧盟生物燃料实施计划称,到2030年欧洲将有27%至48%的汽车使用生物燃油,这将大大减轻欧盟各成员国对石油能源的依赖。加工生物燃料的成本将降低20%至30%,到2010年,生物燃油行业将创造42.4万个就业机会。英国计划利用英格兰东部的甜菜生产生物丁醇,并将其与传统汽油混合用作车辆驱动燃料。专家认为丁醇比乙醇和生物柴油更具优势,因为丁醇既不需要车主购买特殊车辆,也无需改造原有车辆的发动机。此外,丁醇还具有腐蚀性小、能量密度高等优点。德国正在推广一种被称为“花油”的生物燃油,这种燃油用油菜籽加工而成,使用花油的汽车比普通汽车排放的二氧化碳量低很多。德国通过增加投放和减免税收等措施鼓励花油的生产和消费。法国决心在10年内成为利用生物能源的表率国家,计划在2007年前建设4个新一代生物能源工厂,总生产能力达每年20万吨,原料包括薪柴、农林作物废弃物、动物粪便和生活垃圾等。此计划实施后,法国生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升至125万吨。匈牙利农业科学家培育出一种可用于制造生物燃油的能源草,这种草耐旱、抗冻、适合在盐碱地种植,生长快、产量高。到2015年,匈牙利的能源草工业化生产面积可达100万公顷。意大利科学家最近研发出以葵花籽油为燃料的摩托艇,专家表示只要购买相关燃料装置,轿车也可以使用葵花籽油。
弹性燃料汽车在巴西成为主角
巴西年产甘蔗3亿吨,是世界主要甘蔗生产国,拥有充足的原料生产乙醇。目前巴西开发出一种混合植物油新型柴油,这种柴油将普通石油与大豆、棉籽和蓖麻籽中榨取的植物油混合而成。巴西有数十种可用于加工生物燃料的植物,还将动物肉类废弃物开发为生物燃油原料,牛脂可用于加工燃油。巴西最大的牛肉出口商贝尔廷公司正在建设一家将牛脂转变为生物燃油的工厂,年产可达10万吨。巴西生产的乙醇产量已占世界总产量的一半,目前巴西有80%以上的汽车为弹性燃料汽车,明年这一比例将达到100%。
日本用建筑废料造油
日本早已开始实施一项废物利用计划,将榨油后的油菜籽回收作为提炼生物柴油的原料。目前日本已成为生物燃油产业的积极实践者。日本的一项环保计划透露,日本要在4年内让国内40%的汽车改用生物燃料。2009年,日本宫古岛上所有车辆都将使用乙醇-汽油混合燃料。日本科学家认为,甘蔗渣、废弃木材生产的乙醇、废弃食用油生产的生物燃料,都可以按一定比例添加到汽油或柴油中,作为汽车燃料使用。日本已在大阪建成一座年产1400吨的实验性生物燃料工厂,利用住宅建筑工程中废弃的木材等原料生产可添加到汽油中的生物燃料。日本九州地区的一家企业将废弃食用油提炼成可与柴油混合的车用燃料。日本还建成了一座利用甘蔗渣生产乙醇的实验工厂。这家企业预计,用甘蔗渣为原料的燃料乙醇批量生产后,其价格将比汽油便宜约25%。回收餐饮业废油提炼柴油正在日本成为朝阳产业。
中国有丰富的生物燃油原料
中国科学院一个实验室研制的最新科技成果,可以将木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆等多种原料进行热解液化和再加工,转化为生物燃料。其中木屑产油率达60%以上,秸秆产油率达50%以上。中国山东一家生物公司与中国科学院联合开发的技术,实现了以秸秆为原料生产燃料乙醇的工业化生产。中国目前年产农作物秸秆6亿多吨,除少量用作饲料及燃料外,多数成为农业废弃物,这项技术既可以变废为宝,又能避免消耗粮食。地沟油是令人头痛的城市污染物,但可以变废为宝,清华大学等高等院校已研制出利用地沟油提炼生物燃油的技术,已有企业投资此项技术以捕捉商机。中国目前能够规模化利用的生物燃料油木本植物有10种,这些植物蕴藏着巨大潜力。中国现已查明的油料植物有151科697属1554种,其中种子含油量在40%以上的植物有154种;分布广且可用于建立规模化生物燃料原料基地的乔灌木近30种;能利用荒山、沙地等宜林地造林建立规模化良种供应基地的生物质燃料油木本植物有10种。丰富的植物资源使中国生物燃油的前景非常光明。但不容忽视的是,如何解决生产燃料作物与农田紧张的矛盾。更多人吃饱饭还是更多人开汽车?这也是中国需要权衡的问题。利用废弃的动植物油提炼生物柴油,是中国科学家看好的行业。中国目前每年从餐饮业中产生的地沟油超过2600吨,有8000万至9000万吨食用菜籽油、棉籽油、猪油找不到销路,每年因闲置或废弃的动植物油共达1亿吨以上。以1吨动植物油提炼800公斤生物柴油计算,可生成8000多万吨生物柴油。专家认为,地沟油变生物柴油产业化后市场前景非常广阔。无论如何,垃圾变燃油,既是人类对能量转化原理的伟大实践,又带来环保与商机的双赢;更重要的是,探索了一条汽车燃油进入生态循环的可持续消费之路。能量不灭,汽车永动,万物生息轮回——这是生物燃油热潮在全球激起的美丽梦想,这个梦想能实现吗?