攀升油价加速推动生物能源开发

攀升油价加速推动生物能源开发

攀升油价加速推动生物能源开发

不断攀升的油价和人们对气候变化越来越多的关注正在驱使各个国家加大对生物燃料的投资与创新。由于各国工业发展的需要，使用可再生生物能源来替代化石燃料，正在成为一种趋势。全球最富有的比尔盖茨最近对美国一家乙醇公司投资了8千4百万美元，与此同时，能源消耗大国，包括美国和中国，也都在制定长期目标，以保证其国内可再生燃料的来源并减少令人头疼的环境污染问题。

生物燃料是指从生物量获取的燃料。包括腐败的植物以及像牛粪一类的植物代谢副产品。 与煤、石油及天然气这些不可再生的化石燃料不同，生物燃料可以持续不断的再生。总的来说，生物燃料既可以生物降解，而且与传统碳氢类燃料相比，燃烧时排放量小。 典型的用法是把生物燃料和传统石油燃料混合使用，但是单纯使用生物柴油也能够点燃现行的柴油机。生物柴油很有潜力取代化石燃料成为新的替代能源。而且，由于生物燃料来自植物，植物在生长过程中会从大气中吸收碳分子，所以生物燃料的的生产会抵消二氧化碳排放，从而减轻气候的变化。

内燃机出现的时候，生物燃料就已经存在了，而如果把利用马和其它动物运输和负重的生物能算入其中的话，那么生物燃料的历史则更为悠久。石油价格一直徘徊在每桶70美元左右，与它相比，生物燃料在价格上具有很大竞争力，由此激发了投资者和政策制定者的兴趣。据联合国粮食农业组织（FAO）估算，经济合作发展组织（OECD）国家目前用于发电的燃料中，生物燃料仅占不足1%，所以生物能很有潜力为一代人提供所需能源。

虽然像太阳能、风能、地热能、水能、潮汐能这样的新能源也可以用于可持续发电，但是大约40%的能源总消耗量需要汽油或柴油这样的液态燃料，这样就使得生物燃料大受欢迎，因为它可以作为汽油的直接替代物。

生物量研究与发展技术顾问委员会制定的资源供给 生物能：2030年前，工业部门的生物量消耗将以每年2个百分点逐年递增，而电力设施的消耗则会每十年翻一番。以上两方面的增长加在一起，生物能将在2020年前满足工业与发电的能源要求。 生物能为基础的交通运输燃料：在美国，由生物能提供的交通运输燃料消耗将由2001年的0.5%在2030年增加至20%. 生物能为基础的产品生产：利用生物能的化工和材料产品产值将从2001年的125亿英镑在2030年增至250亿英镑。 资料来源：生物能和生物工业产品供给的生物量：年提供10亿顿生物量的技术可行性–2005年4月

目前大部分的生物燃料以乙醇的形式出现，乙醇是由谷物或水果经发酵而来的酒精。全世界的乙醇产量正在兴旺发展。例如，在美国，乙醇产量正在以每年30%的速度增长，而用于生产乙醇的玉米达到全部产量的12%。根据《经济学人》杂志，德国的生物柴油产量正一40-50%的速度增长，而法国则计划在2007年将乙醇和生物柴油的产量提高3倍。尽管如此，美国和欧洲在这方面却远远落后于世界上最大的生物燃料使用国–巴西。

巴西：生物燃料使用的领头羊

2004年，美国市场上的乙醇和汽油混合燃料的市场占有率仅有2%，而这时，南美洲的巴西已经很普及这种酒精混合燃料了。超过两百万台巴西车辆使用以甘蔗为原料的酒精燃料，既不产生苯和硫化废气，而且二氧化碳和氧化物的排放量也几乎为零。现在，乙醇已经占到巴西运输燃料市场的20%。生产一桶乙醇燃料的成本大约为1美元，是传统混合燃料成本价的一半，这为巴西的司机们提供了一个非常实惠的选择。据《华尔街日报》估计，在巴西，七成的新车既可以使用传统汽油，也可以使用生物乙醇燃料。

生物燃料在欧洲运输业的作用也将越来越重要。欧盟出台的“生物量行动计划”提出目标，到2015年，把欧洲运输使用的生物燃料市场份额提高到8%.欧洲已经是世界上最大的生物柴油生产者，大部分利用油菜籽、大豆、向日葵籽提取。其产量目前仍保持以每年30%的速度增长。

再来看美国，尽管现在生物燃料只占美国全部能量消耗的3%，人们对生物燃料寄予厚望。生物量研究发展与指导委员会，这个由美国国会建立的委员会指导着未来联邦出资的生物能研究与发展。委员会提出目标，要在2030年，让混合生物燃料替代传统石油燃料的比例达到30%，这一计划将要求每年十亿吨的生物量储备。由美国农业部（USDA）和资源部橡树岭国家实验室联合出台的一份战略计划，要求30%的农业废弃物、35%的森林、5%的用于生物燃料的谷物，以及30%的“专门种植”的生物量储备在一代人的时间内达到上述目标，从而增强美国的农业经济。

在所有的专门种植物中，柳枝稷最有生物燃料利用价值，是更优质的纤维质乙醇原料，与传统的用玉米生产的乙醇燃料相比，它效率更高、污染更少。纤维乙醇是普通乙醇酿制的，主要来源于植物纤维素，这种纤维素可从各种植物中提取，甚至包括农业废料。这样的农业肥料要么被燃烧，要么被废弃，这样的做法不仅提高了农业生产成本，也增加了对大气氧化碳的排放；而利用它们转为生物燃料，变废为宝，这样效率就铁别高了。根据能源部的研究，纤维乙醇比起新配方汽油能够把温室气体排放减少到85%，而且能大大提高能量产出并降低排放。这比起用甘蔗和玉米提取的乙醇能效更高。再者，纤维并不能被人消化，所以纤维产量并不直接与食物农产品竞争，这样，纤维产量就会比传统谷物高得多。像柳枝稷这类天然的纤维可以作为纤维酒精生产的绝佳生物量来源，并且能够在农业用地的边缘地区广泛种植。

柳枝稷常年生长在美国中部和东部从墨西哥湾到加拿大海岸的草原上，是美洲最具利用价值的生物燃料原料。奥本大学研究发现，柳枝稷五年生长周期内平均亩产11.5吨，一亩地每年可以酿制1150加仑乙醇，(每公顷年产1750升），相当于传统玉米酿制乙醇产量的3倍。 进一步讲，如果除开拖拉机、运输、肥料需求等因素，柳枝稷酿制的乙醇能量净产出是玉米酿制的15到20倍。换句话说，同样生产一加仑生物燃料，柳枝稷比起玉米、甘蔗和大豆，所需求的土地和能源都要少得多。

除了效率高以外，柳枝稷同汽油和标准乙醇相比，还有很多优势。柳枝稷易生长，适应能力强，而且四季不断，作为经济作物种植的话，一年可以收割一到两次，而且10年内不用重新种植。这种植物用途广泛，可以用于酒精制作原料、牲畜喂养和铺地，农民可根据市场情况来选择其用途。除此之外，柳枝稷也可以用于化肥、溶剂、塑料等化工产品的制造。该作物可以利用标准农耕工具收割，农民基本不需要额外投资。从生态的观点看，其他年收作物耗尽耕地营养，而柳枝稷却能够为过度开垦的耕地储存有机养料，避免土质恶化。而且，柳枝稷的根深植于土下，减少侵蚀并在地表水流入排水渠道前过滤流失水土。

虽然野生柳枝稷看起来已经很有前景了，但领先大学的研究员们还是通过精选育种培植以提高其产量，并改善其适应能力，让柳枝稷可以在各种环境生长，从而减少化肥的使用。卡耐基 梅伦最近发表的一篇报告指出，利用柳枝稷可以大量酿造乙醇，到2020年，美国16%的燃料消费可以由这种乙醇燃料提供。

Global benefits

放眼全球，生物燃料利用的优势已经超越了资源和环境问题。联合国粮食与农业组织（FAO）指出，培育能源作物，支持作物多样性对减轻贫困有很大潜力。农民可以通过种植这类能源作物，为粮食市场以及能源市场提供产品并从中获利。

“农民，特别在热带地区，正在把握时机增加能源作物产量从而提高收入，”FAO高级能源协调员古斯塔沃 百思特就生物能源发表评论说，“生物能源的美就在于其产量可以根据当地环境和能源需求来制定。只要有土地、有农民、有需求，生物能源就是最佳选择。而如果加以分析，制定好的出经营模式，那么这样的选择就是正确选择。”

雨林缘何变成油棕种植园？ 答案在于该植物无可比拟的产油量。简单说来，棕榈是世界上油种产量最大的植物。一公顷棕榈的未加工油产量为5000公斤，合6000升。对比才能看出差距：大豆和玉米一度被视为生物燃料最佳原料，它们的产油量仅分别为每公顷446升和每公顷172升。 除了用于生物燃料以外，棕榈还有非常广泛的用途，从食物产品成分到发动机润滑油在到化妆品主要成分。 棕榈油越来越成为全世界热带地区的重要农产品，特别是现在原油价格高达每桶70美元。例如，根据荷兰地球之友的一篇报道，2004年，目前全球第二大棕榈油出产国–印度尼西亚的油棕榈种植已经覆盖了5300万公顷。 这些棕榈种植已生产11400万公吨的棕榈原油，出口额高达44.3亿美元， 为印尼带来了4220万美元（官方数字）的财政收入。自那以后，棕榈油的价格不断攀升。目前棕榈油的价格已超过每公吨400美元，合每桶54美元；与汽油相比，具有明显的成本竞争力。 继续>>

尽管生物能看起来前途光明，但同时它也带来担忧和重大挑战。除了供给物流问题，比如如何有效地收割、运输、储存，以及加工生物量供应等，伴随能量作物生产而来的还有潜在的环境冲突。土地使用竞争（粮食和燃料的冲突），含氮肥料和杀虫剂使用，以及自然植被到生物量的转化是环保主义者们最为担忧的几个问题。 例如，在马来西亚和印度尼西亚，大面积星罗棋布的生物种类丰富的雨林被棕榈树种植园所取代，而在亚马逊地区，农业得到长足发展，却把生态系统置于危险之地。出于这些原因，许多绿色团体积极反对在热带地区发展生物燃料项目。他们其中一些呼吁实施认证计划，以此保证生物燃料原料的可持续性。

同样面临的问题还有能源市场性质的违反。虽然市场作用提高了能源价格，于是推进生物燃料的使用，从而环境得到改善，但是一旦出现石油价格猛跌，一切努力可能会前功尽弃。这样的情况下，政府可以采取各种措施来鼓励新兴生物能源市场。具体措施包括：降低对石油燃料的补贴，因为这种补贴会扭曲真实的碳水化合燃料使用；对石油燃料使用征收环境保护税，以此来支付全额的化石燃料成本；把现有的各种补贴转移到前景良好的生物能源作物种植，单是美国，这部分补贴的金额目前高达每年200亿美元。

石油储量越来越稀少已成为事实，而经济因素将继续驱动生物能源的开发。正如FAO可持续发展部副主任亚历山大 穆勒所说：“石油已开始慢慢退出历史舞台……现在原油价格已经超过每桶70美元，生物能源在竞争上很有潜力，近十年来，全球环境关注和能源消耗模式给国家能源计划施加了压力：要求寻找更多可再生能源并减少对化石燃料的依靠。”

他还补充说：“在今后的15到20年里，生物燃料将提供全球25%的能源需求。”