生物乙醇的能源利用率较低

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乙醇燃料的环保影响和减排效果

乙醇燃料的环保影响和减排效果

乙醇燃料的环保影响和减排效果随着环保意识的不断加强,乙醇燃料越来越被人们所重视。

与传统燃料相比,乙醇燃料具有低碳排放、环境友好等优点,而且乙醇是一种可再生的能源,不会被耗尽。

那么,乙醇燃料的环保影响和减排效果到底如何呢?乙醇燃料的环保影响主要表现在两个方面。

首先,乙醇燃料的燃烧过程中产生的二氧化碳排放量要比传统燃料低很多。

这是因为与传统燃料相比,乙醇具有更高的氧含量和更低的碳含量,因此在燃烧过程中产生的二氧化碳排放量要低很多。

此外,乙醇燃料也可以减少其他有害气体的排放,例如一氧化碳和氮氧化物等。

其次,乙醇燃料的生产过程中产生的环境污染要比传统燃料少很多。

乙醇是通过对部分植物原料进行发酵、蒸馏等工艺来制备的,这个过程中只需要少量的能量输入,而且乙醇的生产过程中排放的污染物和温室气体也比较少。

而传统燃料的生产过程则需要大量的能量投入,而且会产生很多的有害污染物和温室气体,例如二氧化硫、氮氧化物等。

再来看乙醇燃料的减排效果。

乙醇燃料虽然不能完全避免排放有害气体和温室气体,但是可以显著减少这些气体的排放。

以生物乙醇为例,与传统燃料相比,使用生物乙醇可以减少约40%的二氧化碳排放量,同时减少约80%的一氧化碳排放量和30%的氮氧化物排放量。

此外,乙醇燃料还可以有效缓解交通运输带来的环境压力。

交通运输是一大污染源,其排放的汽车尾气中含有大量的有害气体和颗粒物,给城市环境和人民身体健康带来了很大的威胁。

而乙醇燃料的使用可以有效减少汽车尾气中的有害气体和颗粒物的排放,从而降低城市空气污染的程度,对人民健康和环境保护都有很大的好处。

然而,乙醇燃料也存在一些问题,例如生产成本较高、影响粮食供应等问题,需要进一步解决。

但总的来说,乙醇燃料的环保影响和减排效果还是非常显著的,可以为环境保护和减排工作做出重要的贡献。

在今后的发展中,我们需要进一步推广和完善乙醇燃料的生产和使用,以加速环保和可持续发展的进程。

生物乙醇

生物乙醇

生物乙醇概述生物乙醇是以富含淀粉,糖分的生物质为原料通过发酵和蒸馏提纯制得的乙醇,属于可再生资源。

生物质原料包括玉米,高粱,小麦,大麦,甘蔗,甜菜,土豆等含糖类和淀粉的农作物。

此外城市垃圾,甘蔗渣,小树干,木片碎屑等纤维质原料也可用来生产生物乙醇。

目前生物乙醇主要来自于谷物粮食发酵,该工艺生产技术已经相当成熟,但生产成本较高,且受到粮食安全等社会因素的制约。

生物乙醇最廉价的智取途径是废弃的农作物秸秆发酵。

生物乙醇可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。

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。

全球现在使用生物乙醇做成ETBE(乙基叔丁基醚--一种性能优良的高辛烷值汽油调和组分)替代MTBE(甲基叔丁基醚),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。

目前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。

我国化石资源相对缺乏,必须大力发展生物乙醇燃料。

一方面,我国面临能源短缺的压力。

2009年中国的石油对外依存度突破51.2%,到2020年中国石油需求量将高达4.5亿吨,其中2.5亿吨来自进口。

近年国际油价大幅飙升,对中国经济造成了影响,利用可再生资源发展生物乙醇,可以部分替代常规能源,有效缓解能源短缺。

另一方面,发展燃料乙醇是调整我国农业结构,提高农民收入的有效手段。

生物质能源的成本分析以燃料乙醇为例

生物质能源的成本分析以燃料乙醇为例

生物质能源的成本分析以燃料乙醇为例一、本文概述本文旨在全面分析生物质能源的成本结构,并以燃料乙醇为例进行具体阐述。

随着全球能源需求的日益增长和环境保护意识的提升,生物质能源作为一种可再生、环境友好的能源形式,正受到越来越多的关注。

燃料乙醇作为一种典型的生物质能源产品,其在能源转型和可持续发展中扮演着重要角色。

本文将从生物质能源的基本概念出发,深入探讨燃料乙醇的生产工艺、成本构成以及影响因素,旨在为相关决策者、投资者和研究者提供有价值的参考信息,推动生物质能源产业的健康发展。

二、生物质能源成本分析框架生物质能源成本分析框架的构建,旨在全面、系统地评估生物质能源的经济性,为政策制定者、投资者和研究者提供决策依据。

本框架主要围绕生物质能源的生产、转化、运输和利用等关键环节,对各项成本进行细化分析。

生产环节的成本分析包括生物质原料的采集、预处理和生物质能的转化技术成本。

生物质原料的采集成本受原料类型、地理位置、采集方式等多种因素影响,如燃料乙醇生产中的农作物秸秆收集成本会因农作物种类、种植模式等因素而异。

预处理成本则取决于原料的含水率、杂质含量等因素,必要的预处理步骤能够提高生物质能的转化效率。

生物质能的转化技术成本则包括生物质发酵、气化、热解等过程的设备投资、运行维护以及能源消耗等费用。

运输环节的成本分析主要考虑生物质原料及生物质能的运输距离、运输方式以及运输过程中的损耗。

运输距离越远,运输成本越高;运输方式的选择则取决于原料的物理特性、运输效率以及经济性等因素。

运输过程中的损耗也是影响成本的重要因素,损耗率越高,成本越高。

利用环节的成本分析主要关注生物质能源在终端用户处的使用成本,包括生物质能源与传统能源的替代成本、生物质能源使用过程中的设备投资和维护成本等。

替代成本反映了生物质能源与传统能源在价格上的竞争力,而使用过程中的设备投资和维护成本则直接影响生物质能源的推广和应用。

在构建生物质能源成本分析框架时,还需考虑政策环境、市场条件、技术进步等因素对成本的影响。

发展生物质能源存在的问题与对策研究

发展生物质能源存在的问题与对策研究

本文档下载自文库下载网,内容可能不完整,您可以点击以下网址继续阅读或下载:发展生物质能源存在的问题与对策研究介绍了生物质能源存在的问题集相关的研究对策,对生物质的发展具有借鉴作用天府新论2009年第5期发展生物质能源存在的问题与对策研究发展生物质能源存在的问题与对策研究刘险峰沈西林[摘要】与发达国家相比,我国新能源开发利用时间相对较晚,新能源生产技术水平相对较低。

目前,我国新能源开发利用中的主要核心技术和大部分设备依赖进口,生产技术和设备部分占新能源投资的比重较高。

由于技术和设备国产化程度不高,导致我国新能源开发利用成本高,相对于同类产品,其市场竞争能力弱。

尽管如此,从能源的长远战略上讲,我国生物质能源的开发利用势在必行,并且发展前景仍然十分广阔。

[关键词]新能源;生物质能源;产业化;经济政策[中图分类号】F407.2【文献标识码】h[文章编号】1004--0633(2009)05—05㈣径。

2、维持经济可持续发展。

能源是经济和社会生物质能是太阳能以化学能形式储藏在生物中的一种能量,它直接或问接地来源于植物的光合作用。

在各种新能源中,生物质能是唯一可再生的碳源,并能转化为固态、液态、气态燃料。

生物质能发展的重要物质基础。

随着经济持续稳定增长和人民生活水平的日益提高,一我国能源需求和能源消费呈现快速上升趋势。

目前,在国内消费的化石能源中,除煤炭尚能够实现自给自足外,国内石油供给缺口非常巨大,石油进口量逐年上升,石油的对外依存度迭创新高。

2008年我国石油对外依存度已接近50%。

2020年预计将超过60%。

在化石能源不可逆转地走向枯竭和未来化石能源供需矛盾日益突出的情况下,不得不寻找替代能源来维持经济的可持续发展。

3、保障长期能源安全。

现在世界能源结构中遍布世界各地,每年聚集的生物质能相当于人类消耗的化石能源的20倍,或者说,相当于世界现有人口食物能量的160倍。

【I’生物质能源是对相关植物提取和加工后生产出的一种可替代化石能源的燃料性物质。

生物质能源化工

生物质能源化工

生物质能源化工生物质能源化工是一种利用生物质资源进行工业化生产的新兴领域。

随着国家新能源政策的推进和环保理念的普及,生物质能源化工正在逐渐成为大众关注的一个热门话题。

本文将从什么是生物质能源化工、其优势和发展前景等多个方面,探讨生物质能源化工的意义和未来。

什么是生物质能源化工?生物质能源化工是指将生物质原料通过氢和氧气途径制造出一系列化学产品,如乙醇、丙酮和二甲醚等,以达到能源利用的目的,并同时减少有害物质的排放。

生物质原料可以是木材、草木、农作物、废弃物等生物质资源,这些资源采集和利用成为了生物质能源化工的重要方向。

整个生物质能源化工的过程需要经过物理提取、生物酵素解等先进技术处理,对经济效益和环境保护都有非常大的促进作用。

生物质能源化工的优势生物质能源化工有着多方面的优势,如环保、节能、节水、减少有害物质的排放和利用废弃物等,大大地促进了企业科学发展和环境保护的平衡。

具体优势如下:1.资源丰富:生物质原料可以是木材、农作物、废弃物等等,因此资源非常丰富。

而且这些生物质原料的成本比石油、天然气等传统能源要低。

2.环保:生物质能源化工的生产过程中不会产生二氧化碳等有害物质,对环境污染的影响极小。

3.节能:生物质能源化工可以使用废弃物来进行生产,这样就可以大大减少对能源的依赖,有效的解决能源短缺问题。

4.售后处理:生物质能源化工产品在使用过程中不会产生二氧化碳等有害气体和固体废弃物,因此也更容易进行售后处理。

生物质能源化工的发展前景目前我国已经将生物质能源化工列入了十三五规划之中,以切实实现环保和可持续发展的目标。

具体来说,生物质能源化工是一个集科技、工程、经济和行业发展等多个要素于一体的新型产业。

未来,生物质能源化工有望在多个领域呈现出不同的扩张和发展趋势。

例子:1.汽车燃料:生物质能源化工可以制造出类似汽油的燃料,如丙酮和乙醇等,这样就可以作为替代燃料直接应用于车辆的行驶中。

2.化学品和材料:生物质能源化学品和材料的清洁生产和使用,更加让人们关注人类与环境所存在的联系。

生物质能源的发展瓶颈在哪里

生物质能源的发展瓶颈在哪里

生物质能源的发展瓶颈在哪里在全球能源需求不断增长和环境保护压力日益加大的背景下,生物质能源作为一种可再生能源,受到了广泛的关注和研究。

生物质能源是指通过生物资源(如农作物、树木、藻类等)转化而来的能源形式,包括生物柴油、生物乙醇、生物质发电等。

尽管生物质能源具有诸多优点,如可再生、低碳排放、分布广泛等,但在其发展过程中,仍然面临着一系列的瓶颈和挑战。

首先,原料供应的稳定性和可持续性是生物质能源发展的一大难题。

生物质能源的生产依赖于大量的生物质原料,然而,原料的收集、运输和储存都存在着诸多问题。

以农作物秸秆为例,由于其分散在广大的农村地区,收集成本较高,而且收集时间相对集中,容易导致供应不稳定。

此外,一些生物质原料的生长周期较长,如果过度开采,可能会对生态环境造成破坏,影响其可持续性。

例如,大规模种植能源作物可能会占用耕地,影响粮食生产,或者导致土地退化、水资源短缺等问题。

其次,技术水平的限制也是制约生物质能源发展的重要因素。

目前,生物质能源的转化技术虽然取得了一定的进展,但仍然存在效率不高、成本较高的问题。

比如,在生物柴油的生产过程中,目前的酯交换反应工艺复杂,需要消耗大量的化学试剂和能源,导致生产成本居高不下。

在生物质发电方面,一些技术还不够成熟,发电效率较低,设备投资和维护成本较高,限制了其大规模应用。

而且,生物质能源的转化过程中还会产生一些副产物和废弃物,如果不能有效地处理和利用,也会对环境造成污染。

再者,市场和政策方面的不完善也给生物质能源的发展带来了阻碍。

在市场方面,由于生物质能源的成本相对较高,与传统的化石能源相比,在价格上缺乏竞争力。

这使得生物质能源在市场上的份额较小,难以形成规模效应,进一步限制了其成本的降低。

同时,消费者对生物质能源的认知度和接受度也有待提高,市场需求不足也制约了其发展。

在政策方面,虽然各国政府都出台了一些支持生物质能源发展的政策,但政策的落实和执行力度还不够,缺乏有效的激励机制和监管措施。

农业生产中生物质能的开发与利用研究

农业生产中生物质能的开发与利用研究

农业生产中生物质能的开发与利用研究农业作为人类社会的基础产业,一直在不断寻求创新和可持续发展的途径。

在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下,生物质能的开发与利用逐渐成为农业领域的一个重要研究方向。

生物质能是指由植物、动物和微生物等有机物质转化而来的能源,具有来源广泛、可再生、低碳环保等优点。

本文将深入探讨农业生产中生物质能的开发与利用,包括其主要形式、技术手段、优势以及面临的挑战,并展望未来的发展前景。

一、农业生物质能的主要来源1、农作物废弃物农作物在种植和收获过程中会产生大量的废弃物,如秸秆、稻壳、玉米芯等。

这些废弃物通常富含纤维素、半纤维素和木质素等有机成分,通过适当的处理和转化技术,可以将其转化为能源。

2、畜禽粪便畜牧业的发展产生了大量的畜禽粪便,其中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等营养成分。

畜禽粪便可以通过厌氧发酵等方式产生沼气,同时还可以制成有机肥料。

3、林业剩余物林业活动中产生的树枝、树叶、木屑等剩余物也是生物质能的重要来源。

这些剩余物可以用于直接燃烧发电,或者通过热解等技术转化为生物油和生物炭。

4、能源作物专门种植的能源作物,如甜高粱、柳枝稷、芒草等,具有生长迅速、产量高、富含能量等特点,可以为生物质能的生产提供稳定的原料供应。

二、农业生物质能的开发利用技术1、直接燃烧直接燃烧是最传统也是最简单的生物质能利用方式。

将农作物废弃物、林业剩余物等直接燃烧,用于供暖、发电等。

然而,这种方式的能源利用效率较低,且容易造成环境污染。

2、厌氧发酵厌氧发酵是利用微生物在无氧条件下分解有机物产生沼气的过程。

畜禽粪便、农作物废弃物等可以作为厌氧发酵的原料,产生的沼气可以用于发电、供热或作为燃料使用。

3、热化学转化热化学转化包括热解、气化和液化等技术。

热解是在无氧或缺氧条件下将生物质加热分解为生物油、生物炭和可燃性气体;气化是将生物质在高温下与气化剂反应生成合成气;液化则是将生物质在高温高压下转化为液体燃料。

生物乙醇燃料生产工艺

生物乙醇燃料生产工艺

生物乙醇燃料生产工艺生物乙醇是由植物经过发酵得到的一种可再生生物能源,具有低碳排放、环保可持续等优点,因此被广泛应用于交通和能源领域。

生物乙醇的生产工艺一般包括原料准备、糖化发酵、蒸馏和脱水等步骤。

首先,原料准备是生物乙醇生产的关键步骤。

常用的原料包括玉米、小麦、甘蔗、木质纤维等。

原料通过初步处理去除杂质,并粉碎成细粉,以便后续的糖化和发酵工艺。

接下来是糖化发酵。

原料细粉与水混合后,加入酶类,酶能切割淀粉或纤维素等高聚糖为糖类,形成可发酵的糖浆。

糖浆经过一段时间的发酵,酵母菌通过对糖类的分解产生乙醇和二氧化碳。

糖化发酵的条件包括温度、pH值、酵母菌的种类和添加剂等,这些条件可以影响发酵效率和乙醇产量。

然后是蒸馏。

经过发酵产生的液体称为醪液,包含乙醇和其他杂质。

蒸馏工艺主要是利用醪液中乙醇和水的沸点差异,通过加热和冷却来分离乙醇。

乙醇的沸点较低,因此可以优先以蒸汽的形式脱离醪液,并经过冷却形成液态乙醇。

蒸馏的目标是提高乙醇的纯度,降低醪液中的杂质。

最后是脱水。

脱水的目的是进一步提高乙醇的纯度,通常采用分子筛或再生型杂质吸附剂等方法。

这些材料可以吸附水分子,使乙醇与水分离。

脱水后的乙醇达到工业级的纯度要求,可以用于各种用途,如燃料添加剂或直接作为乙醇燃料使用。

综上所述,生物乙醇燃料的生产工艺包括原料准备、糖化发酵、蒸馏和脱水等步骤。

生产过程需要控制好温度、pH值和酵母菌的种类等因素,以提高乙醇的产量和纯度。

同时,工艺中还需注意对环境的保护,合理处理废弃物和副产物,以确保生物乙醇的可持续发展。

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简 讯生物乙醇的能源利用率较低密歇根州立大学研究人员发表在EST上的最新研究表明,粮食供人们食用的能源利用效率比用来生产乙醇高很多,而乙醇最好用草来生产。

研究对玉米、大豆和小麦的不同种植方式(传统式、免耕、低投入和使用有机肥),以及连续种植紫花苜蓿等进行了比较,发现效率各不相同。

效率最低的种植方式是传统式,而目前60%的作物都是采用这种耕作方式,比效率最高的免耕法的能源需求量高40%。

效率最高的是种植紫花苜蓿以生产生物燃料,紫花苜蓿效率最低的利用方式是被牲畜吃掉。

研究得出的结论:一个人食用玉米吸收的能量(15MJ/kg)远比1kg玉米生产的乙醇的能量(8MJ)高。

论文第一作者,密歇根州立大学W.K. Kellogg生物研究站和美国能源部五大湖生物能源研究中心的Ilya Gelfand说:“谷物作为食物比用来生产燃料的能源效率高出36%”。

他还说:“最理想的是种植玉米作为食物,并且将一半的玉米秸秆和叶子还田,另一半用来生产纤维素乙醇”。

研究同时发现用草饲养肉牛比用于生产生物燃料的效率低60%。

之前的研究已经表明用玉米饲养肉牛,之后食用牛肉,整个过程中玉米所含的90%的能量都被损失掉了。

研究还针对日益引人关注的一项争论进行了探讨——即土地是用来生产生物燃料还是用来种植粮食?生物燃料属于可再生能源,比燃烧化石燃料排放的二氧化碳少,但是世界上还有十亿人正在忍受饥饿或营养不良,且世界人口数量还在不断增加。

W.K.Kellogg 生物研究站Gelfand的同事Neville Millar说:“这是一项重要的研究,因为它表明从能源利用效率的角度出发,最好的农业系统应该既能生产食物又能生产燃料”。

Gelfand说:目前美国生产的3.5亿t玉米中约40%用于喂养牲畜,其余的供人们直接用作食物、生产乙醇和工业生产。

2007年出台的能源独立和安全法案规定,到2022年,生物燃料将在美国交通用燃料中占22%。

当前美国大部分生物燃料来自于玉米。

本研究分析了制造乙醇的能源效率。

以玉米为例,研究表明如果全部玉米粒作为食物,剩余的秸秆等物质一半用来生产生物燃料,其能源效率比有机种植方式高48%,比免耕种植高37%。

然后,研究将4种玉米种植方式与种植紫花苜蓿进行对比,紫花苜蓿主要作为牛饲料,9kg紫花苜蓿能生产1kg牛肉,人食用这些牛肉能吸收到其中21MJ的能量。

相比之下,该研究指出,如果同样用9kg紫花苜蓿制造纤维素生物燃料,则能产出72MJ的可用能量。

“我们发现用可作为食物的谷物生产乙醇的能源效率是低下的”,Gelfand 说,“而用诸如草类的纤维素原料生产乙醇的能源效率更高。

”密歇根州立大学的生态学者Stephen Hamilton 指出,之前的研究已经表明用例如草类的饲料作物生产纤维素生物燃料比用玉米产生更少的碳排放。

“能源收支是对比不同活动能效的通用方法,本研究第1次将这种方法用于综合评价生物燃料的能效”,他说,“这一研究为比较食物生产系统和生物燃料生产系统的相对效率提供了新思路。

”同时他还解释说,关于用草类纤维素原料生产生物燃料的经济性,以及农民如何选择种植粮食还是生物燃料仍存在不确定性。

以玉米为例,一个农民可以在最后决定是将其用作食物、饲料还是生产乙醇。

对于多年生的生物燃料作物,例如人工草(不是草原),需要长效的管理。

Hamilton说,“考虑到玉米种植的补贴机制已经相当完善,一旦我们决定这是一个好的方向,开发一套促进生产生物燃料作物的激励制度应该不是问题。

”赵敏译自Study finds using food grain to make ethanol is energy-inefficient.《Environmental Science & Technology》, 2010, May 15:3648.- 48 -生物燃料与温室气体排放Mark O. Barnett就在最近的5年前,生物燃料的前途几乎被视为是无限的。

生物燃料代表了安全、独立和可持续的能源来源,它可以实现重振美国的农业,减少土壤的侵蚀,扩大野生动物的栖息地,并显著减少温室气体(G H G)的排放量。

可以肯定的是,生物燃料,特别是以玉米为原料的乙醇,一直有它的反对者存在。

其他消极因素有,以玉米为原料的生物燃料抬高了粮食的价格,促进环境退化和生物多样性的损失,并加剧水资源的短缺。

目前生物燃料消耗了大于25%的美国玉米产量,这导致玉米和相关的食品和产品价格的大幅度上涨。

虽然人们普遍认识到纤维素原料有低得多的环境足迹,但是美国环境保护署(EPA)最近调整了2010年国会的授权计划,把纤维素生物燃料的任务从1亿加仑减到了650万加仑,削减了大约95%,其根据是纤维素生物燃料在市场方面仍缺乏进展。

所以在短期内,以玉米为原料的生物燃料的产量可能仍将是很大的。

关于生物燃料,甚至还有净能源和温室气体平衡的根本性问题。

2006年,Farrell等人严格审查和重新评估有关生物燃料生产的、6个现有的研究结果。

他们的分析表明,有些研究在计算生物燃料的净能源和碳排放时,错误地忽视燃料乙醇副产品的益处。

经过改正后,玉米乙醇的温室气体排放有13%的净减少。

与此相反,纤维素乙醇会导致高达88%的削减。

在2008年的2个研究,然而,却从根本上质疑有关温室气体的这些结论。

Searchinger等声称,过去大部分有关生命周期的研究中,在计算温室气体净效果的影响时,错误地忽略或是系统地低估了土地利用变化对环境的影响。

由于大规模的生物燃料补贴和未来的计划生产任务,所以越来越多的森林、草原等,被直接或间接的清除了,而这将释放巨大的碳储存(土壤和植物生物质所包含的碳几乎是大气中的3倍)。

当正确核算这些土地利用的变化后,Searchinger等估计,比起削减温室气体来,以玉米为原料的乙醇在30多年中将使排放量加倍,并且将增加排放长达167年。

以草地为原料的生物燃料,即使是种在美国的玉米田中,仍然会增加50%的温室气体排放量,且持续时间超过30a。

在《科学》杂志中有相同的问题讨论,Fargione等把本地生态系统转化为生物燃料的生产后,在第1个50a里所释放的碳量定义为“碳债务”。

然后,他们计算回报期,用相对石油的生物燃料造成的碳排放的削减时间来偿还最初的碳债务。

例如,美国生产乙醇的玉米地原来是草地,那它将有93a的碳投资回报期。

换句话说,在美国把草地变成玉米地来生产乙醇的话,相应增加的碳要超过石油燃料几乎100a的量。

即使在废弃的谷地上生产玉米乙醇时,回报期也要48a。

只有在贫瘠的或是废弃的谷地上生产生物质乙醇时,投资回收期才会小于1a。

然而,在全球范围看来,这些土地的生物能源生产潜力,仅占全球能源消耗的很小一部分。

这2篇论文都产生了直接和强烈的反响,包括正面的和负面的。

2007年12月,布什总统签署的能源独立和安全法案(EISA)生效。

除了到2022年实现360亿加仑的可再生燃料外,EISA设立了一个新的可再生燃料标准(RFS2),它要求的燃料,用来满足360亿加仑任务量达到一定阈值的生命周期温室气体排放量。

2007年的新标准建立了如下的分类系统:传统的生物燃料被定义为从玉米淀粉生产的乙醇,新建的传统乙醇设施都必须实现温室气体排放量减少20%,这是相对于平均石油燃料的生命周期分析基线而言的。

高级的生物燃料被定义为不以玉米为原料的、可实现温室气体减排50%的可再生燃料。

纤维素生物燃料——先进生物燃料的一个子集,被定义为以纤维素、半纤维素、或木质素为原料的生物燃料,它们可达到60%的温室气体减排。

以纤维素为原料的生物燃料,达到了50%的阈值,但不够60%的阈值可能也被归为先进生物燃料。

如果原来的阈值被认为是不切实际的,EPA局长还获得授权可以降低3个阈值最高达10%(20%,50%和60%)。

按照EISA的规定,EPA承担了可再生燃料- 49 -的国家第1个强制性温室气体的生命周期减排分析。

生命周期分析包括了所有方面,从原料的生产到分配使用,包括由土地利用变化产生的间接排放。

利用同行评审的研究代表着“最佳科学可行”,EPA总结到:由于土地利用的变化,生物燃料确实可以产生明显的近期排放。

在初步结果的基础上,EPA提出把先进生物燃料的标准放宽10%。

2009年5月的一个法规制定提案通告发布了这些结果,引发了来自传统的和可再生燃料领域的大量批评。

相关机构收到了成千上万的书面意见、还举办了公共会议和一系列研讨会。

毫不奇怪,关于土地使用变化的意见成了共同的主题。

有几个人对Searchinger和他的同行的研究持明确批评的态度(有趣的是,Fargione的观点和研究没有受到同样的批评)。

一位评论者指出,“虽然监管机构讨论如何计算复杂的新科学,如国际间接土地使用...但无数的生物柴油生产商正在走向停产歇业。

人们正在失去他们的工作、储蓄和投资。

经验丰富的企业家正推动替代燃料的行业。

”EPA额外花了120d来完成最后的法规编制,并于2010年2月3日正式颁布,法规的出台是基于“最可行的模型”,且吸收整合了“大量公众意见、同行评议和发展科学对于草案的反馈修改意见”,为了回应市民的意见、同行评议,并有进一步评估,最终的法规和开始的草案有着显著差异。

值得注意的是,土地利用的间接变化显著降低了温室气体排放量的评估。

总体而言,最终温室气体的估计减少量显著低于草案的估计。

尤其是,最后的法规把以大豆为原料的生物柴油列为一种以生物质为原料的柴油,虽然它在最初的法规中是被排除在外的。

EPA的最终结论是:(1)使用新的天然气或采用新生产设备和先进技术的生物质工厂来生产以玉米为原料的乙醇,预计这将满足20%常规生物燃料的需要;(2)从大豆和废油脂,油和脂肪中生产甘蔗乙醇和生物柴油,会满足50%的先进生物燃料的需要;(3)柳枝和玉米秸秆乙醇将满足60%的纤维素生物燃料的需要。

我赞赏EPA在评估生物燃料的生命周期的温室气体排放量时,考虑到将土地利用变化产生的间接排放量列入,还有对同行评议过程的广泛使用,以及将Searchinger和Fargione列入同行审查小组。

无论结果如何,我们需要最科学可行的,更多样化的观点。

正如已故的诺贝尔奖得主、物理学家Richard Feynman所言,尽管身处不同的背景,但“对于一个成功的技术而言,现实可行性必须优先于公共关系,因为大自然是无法被愚弄的。

”景盛翱译自Biofuels and Greenhouse Gas Emissions: Green or Red?《Environmental Science &Technology》, 2010, May 1:5330~5331.- 50 -史无前例的海洋酸化Richard A. Kerr如今,海洋问题的严重程度已经接近于行星撞击地球导致恐龙灭绝这一灾难了。

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