生物燃料可能比石油便宜嗎 　　 　　石元春(中國農(nóng)業(yè)大學教授):雖然目前石油價格有所下降,但隨著全球石油儲量越來越少,未來的石油價格肯定會越來越高,尋求可再生清潔能源、實現(xiàn)能源的多元化已刻不容緩。生物燃料其實是一個很寬泛的概念,燃料乙醇、生物柴油、固體成型燃料等都屬于這個范圍,其中一些技術和設備相對成熟,投資少,見效快,宜于分散生產(chǎn)和農(nóng)村中小規(guī)模生產(chǎn),比如固體成型燃料。
　　林伯強(廈門大學能源經(jīng)濟研究中心主任):大規(guī)模發(fā)展第二代生物燃料,面臨的困難還是比較大。就拿秸稈來說吧,秸稈是向農(nóng)民收購的,當沒有生產(chǎn)纖維素生物燃料時,秸稈是農(nóng)業(yè)廢棄物,可以輕易獲取,但是一旦開始生產(chǎn),農(nóng)民就會向你要錢了,原料的價格很可能會隨之上漲。生物燃料的監(jiān)管也很困難:我國規(guī)定,用固體生物燃料發(fā)電的生物燃料電廠使用生物燃料比率須大于80%,而煤的比率必須小于20%,但摻雜更多煤炭可以獲利更多,這樣一來許多電廠就會摻雜40%或更多的煤。因此國家在審批的過程中必須非常謹慎,不然就會變成小煤電。當然,隨著技術的改進,可再生能源的價格還都有下降空間。
　　
　　在哪里種植生物燃料作物?
　　
　　皮門特爾(美國康奈爾大學生態(tài)與農(nóng)業(yè)科學教授):美國每年會生產(chǎn)6億噸草料,用于喂養(yǎng)1億頭牛、7億只羊、4億匹馬以及大量野生動物,比如鹿、麋鹿等。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部稱,這已嚴重超過美國草原的承受力,因此根本沒有多余的草料可用于生產(chǎn)生物燃料乙醇。
　　林伯強:我認為土地問題是發(fā)展生物燃料最大的瓶頸。盡管第二代生物燃料的原則是不與糧爭地,但實際操作起來卻有困難:因為作為生物燃料的植物種植起來比其他作物簡單,只要這些植物能夠賣上好價錢,農(nóng)民想要在土地上種植什么東西其實很難監(jiān)管。這就需要有力的地方性監(jiān)督和合適的經(jīng)濟措施。石元春:絕大多數(shù)能源作物是纖維素植物,生物能源不都是柴油。原料主要來源有二,有機廢棄物和邊際性土地上種植的能源作物,貢獻約各占一半。前者不需要額外土地,我國每年產(chǎn)生各類作物秸稈6.5億多噸,除去秸稈還田、養(yǎng)畜飼料和其他競爭性用途,尚有1.7億噸秸稈未得到有效處理和利用。邊際性土地包括非糧低產(chǎn)農(nóng)田及可墾荒草地,這些土地種不了糧食。
　　李十中(清華大學核研院新能源研究所教授):中國本身有很多可以用作生物燃料的資源,比如秸稈,很多是被燒掉了。按現(xiàn)有生產(chǎn)水平,大約六七噸秸稈可以生產(chǎn)出1噸燃料乙醇,今后技術進步,產(chǎn)率還可以提高10%左右。新疆、內蒙古的草原荒漠等種植的防風固沙的草本植物和灌木等也是生物燃料的很好原料。還有石院士提到的邊際性土地也可以種植一些很不錯的能源作物,比如甜高粱,它對土地肥力,氣候等要求都比較低,對旱、澇、鹽堿的抗性都很高,從東北到海南都可以生長。甜高粱含糖量高,所以加工起來也比較容易,是非常理想的生物燃料原料。
　　
　　生物燃料真的清潔嗎
　　
　　蒂爾曼(美國明尼蘇達大學生態(tài)演化及行為系教授):在巴西,人們開墾草地,種植甘蔗,再用甘蔗去生產(chǎn)乙醇。我們經(jīng)過仔細調查和分析后發(fā)現(xiàn),這些生物乙醇要抵消在種植、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳,至少要等17年。而用生長在熱帶泥炭地上的棕櫚生產(chǎn)生物燃料棕櫚油,要抵消棕櫚油整個生產(chǎn)過程中釋放的二氧化碳,甚至需要長達數(shù)百年的時間。從這些數(shù)據(jù)中,我們不難得出結論:至少在二氧化碳減排方面,生產(chǎn)生物燃料是得不償失的。
　　雅各布森(美國斯坦福大學環(huán)境工程學教授):為生產(chǎn)生物燃料而改變土地使用方式,的確會導致二氧化碳排放量增多。
　　最新數(shù)據(jù)顯示,與玉米乙醇相比,生產(chǎn)第二代生物燃料,比如纖維素乙醇,可能需要更多的土地。其他一些技術,僅需要1/30～1/150的土地就能達到同樣的效果,比如風能、太陽能等。而生產(chǎn)纖維素乙醇,如果考慮土地使用面積、使用方式的改變,二氧化碳和其他污染物的排放可能僅是略微降低甚至有所升高。
　　皮門特爾:我也認為,如果把森林和草原都轉變?yōu)樯�物燃�?很可能會造成環(huán)境大災難。
　　美國農(nóng)業(yè)每年都要生產(chǎn)9億噸生物質,其中400噸將用作食物,500噸成為農(nóng)業(yè)殘留物。但這些殘留物不能被收集用于生物燃料的生產(chǎn),因為這會使土壤侵蝕的程度加劇100倍,破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)根本。
　　在美國,森林每年能出產(chǎn)5億噸木料,其中兩億噸可用于制作木具或其他用途,剩余3億噸或許可以用來生產(chǎn)生物乙醇,但如果不能贏利或減少二氧化碳排放量,也許就得不償失。
　　在很多人看來,第二代生物能源――纖維素生物質在環(huán)境友好性方面明顯優(yōu)于第一代生物燃料玉米乙醇,但事實是否如此呢?與玉米乙醇相比,每生產(chǎn)1個單位的纖維素生物質,就需要種植、采集、處理兩倍的纖維素原料,而在這一過程中,還需要投入大量的土地、灌溉用水與化石能源。
　　在生產(chǎn)纖維素乙醇時,原料必須要經(jīng)過強酸處理,以從木質素中去除碳水化合物。經(jīng)過酸處理的原料還要接受堿處理,目的是中止酸化過程。被水浸泡之后,木質素會被水稀釋,不能直接用作燃料。除非人們把木質素與水分分開,但這個過程需要投入大量能源。從總體上來說,生產(chǎn)纖維素生物質并不能贏利。
　　李十中:采用干發(fā)酵法來處理纖維素,就能夠避開上述過程,生產(chǎn)過程中的排放其實也與技術有很大關系。
　　對生物燃料在種植、收集、制造和運輸?shù)娜�部過程中所消耗的能量,一般采取“生命周期評價法”進行計算,這是一種用于評估產(chǎn)品從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置,對環(huán)境影響的技術和方法。
　　現(xiàn)在,纖維素生物燃料生命周期能效水平還不是非常理想。但采用不同原料,不同處理方法,纖維素生物燃料整個生命周期的排放是不一樣的,我們就是要找到最佳的原料和處理方法。
　　石元春:發(fā)展生物燃料還可基本解決秸稈露天焚燒、畜禽糞便和塑料地膜等污染問題,將這些計算進去,其實也減少了二氧化碳排放。我國政府在今年6月初通過的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中也強調,發(fā)展可再生能源不得破壞生態(tài)環(huán)境。要做到不破壞生態(tài)環(huán)境,就需要在擴大生物燃料的原料生產(chǎn)規(guī)模的同時,嚴格把關開發(fā)的界限,所要開發(fā)的土地應為邊際性土地,有的是低產(chǎn)田;土地開發(fā)利用要與生態(tài)建設相結合。只要把關嚴格,生物燃料肯定能夠減少二氧化碳排放量,只是減排多少的問題。(羅綺 褚波)
　　(本組文章摘自《環(huán)球科學》2009年第8期,標題有改動)

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