二代生物燃料现状及未来预测
生物燃料的前景与挑战

生物燃料的前景与挑战随着全球能源需求的不断增长和气候变化问题日益严重,生物燃料作为一种可再生能源,备受关注。
它不仅能够替代传统化石燃料,减少温室气体排放,还具有促进农业发展、增加就业机会等多重益处。
然而,生物燃料的发展并非一帆风顺,目前面临着许多挑战。
本文将深入探讨生物燃料的前景与挑战。
生物燃料的定义与类型生物燃料是指通过生物质(如植物、动物、微生物等)转化而来的能量源,主要包括生物乙醇、生物柴油、生物气等。
根据其来源和生产过程的不同,生物燃料可分为以下几类:第一代生物燃料:主要以食品作物为原料,如玉米、甘蔗和大豆等。
其生产技术成熟,已经在许多国家得到应用。
但由于其竞争粮食资源,容易引发食品价格上涨和粮食危机。
第二代生物燃料:利用非食品作物、农业废弃物或木材等为原料,技术上更加复杂但更具可持续性。
例如,利用秸秆、木屑等材料进行发酵产业链生产生物乙醇。
第三代生物燃料:基于藻类等微生物生产,可在不占用农业土地的情况下生产高效能的燃料。
虽然目前处于研发阶段,但具有极大潜力。
生物燃料的发展前景应对气候变化气候变化已成为全球面临的一个重大挑战。
依靠化石燃料释放大量二氧化碳和其他温室气体,而生物燃料在其生命周期中能够有效吸收二氧化碳,因此,在减少温室气体方面具有重要作用。
能源安全随着国际形势的复杂变化,各国都在寻求能源安全。
利用本土资源生产生物燃料,可以降低对进口化石燃料的依赖,提高能源独立性。
经济发展与就业机会生物燃料产业的发展不仅可以推动农业发展,还能创造大量就业机会。
在农村地区,通过发展生物质能源,农民能够获得新的收入来源,并促进地方经济增长。
科技进步带来的新机遇随着科学技术的不断进步,特别是基因工程与合成生物学的发展,为传统的生物燃料生产提供了新的方法。
例如,可以通过基因编辑提高作物产量或增强微生物的发酵效果,使得生产效率和经济效益显著提高。
生物燃料面临的挑战尽管生物燃料发展前景广阔,但也必须正视其面临的一系列挑战:资源竞争第一代生物燃料利用以粮食作物为原材料,这直接导致了粮食供应的紧张和价格上涨的问题。
2024年生物质能源市场前景分析

生物质能源市场前景分析1. 引言生物质能源是一种可再生能源,利用植物、动物和微生物等生物质作为原料,通过生物化学、生物物理等技术手段转化为能源。
随着对环境保护和可持续发展的需求增加,生物质能源作为一种清洁、可再生的能源形式,其市场前景备受关注。
本文将对生物质能源市场前景进行分析。
2. 生物质能源市场现状生物质能源市场目前仍处于初级发展阶段。
目前,市场主要集中在生物质发电和生物质燃料领域。
生物质发电主要用于供给电力,而生物质燃料主要用于取代传统的石油、天然气等化石燃料。
虽然生物质能源市场规模相对较小,但随着技术的不断进步和政府政策的支持,生物质能源市场前景广阔。
3. 生物质能源市场前景分析3.1 政策支持政府对生物质能源的发展给予了广泛支持。
各国纷纷出台了一系列的政策和措施,鼓励生物质能源的利用和开发。
政策包括财政补贴、税收优惠、资金支持等,为生物质能源市场的发展提供了有力的支持和保障。
3.2 环境需求生物质能源具有可再生、低碳和无污染等特点,可以有效减少温室气体的排放和环境污染。
随着环境问题的日益突出,对清洁能源的需求不断增加。
生物质能源作为一种清洁能源,受到了广泛关注,并有望在未来替代传统能源,满足环境保护的需求。
3.3 技术进步随着科技的不断进步,生物质能源的开发利用技术也在不断改进和完善。
生物质能源的生产成本逐渐降低,技术越来越成熟,产业链不断完善。
技术进步将进一步推动生物质能源市场的发展,提高市场竞争力。
3.4 经济利益生物质能源的利用可以带来丰富的经济利益。
生物质能源的生产和利用需要大量投资,促进了产业链的发展,刺激了相关企业的发展。
同时,生物质能源的使用还可以减少对进口石油和天然气的依赖,节约外汇支出。
生物质能源的发展将促进经济增长和就业机会的增加。
4. 生物质能源市场存在的挑战4.1 原料供应不稳定生物质能源的生产需要大量的植物、动物等生物质原料。
然而,原料供应的不稳定性是生物质能源市场面临的主要挑战之一。
生物能源的未来趋势

生物能源的未来趋势随着全球对可再生能源需求的增加,生物能源逐渐成为将化石燃料转变为更可持续能源的关键一环。
生物能源,作为一种利用生物质的能源形式,包括农业废弃物、林业残余物、动物粪便和特定作物等,具有广泛的应用潜力。
通过技术创新、政策支持和市场需求,生物能源将在未来的发展中展现出更加多样化和可持续的趋势。
一、生物能源的现状与发展背景在过去的几十年里,全球面临着严峻的环境问题与资源短缺,其中包括温室气体排放、空气污染以及化石燃料的逐渐枯竭。
为了缓解这些问题,各国纷纷追求更加清洁、可再生的能源形式。
在这样的背景下,生物能源应运而生,并逐渐受到重视。
生物质能是一种相对传统但却有效的可再生资源。
它可以被转化为生物燃料、生物电、热能等多种形态,不仅能降低碳排放,还能够促进循环经济的发展。
根据国际可再生能源署(IRENA)的数据,2019年全球生物质能发电能力已达到1260吉瓦,占可再生能源总发电能力的近一成。
二、生物能源的技术创新生物能源的发展离不开技术进步。
现代科学技术为生物质能的提取、转化及利用提供了新思路。
1. 高效转化技术当前,生物质转化技术主要包括热化学转化(如气化、焚烧)、生物化学转化(如发酵)及物理法提取(如压榨)。
随着研究深入,高效转化技术不断涌现。
例如,先进的气化技术可以将木屑、稻草等农业废弃物在缺氧条件下加热,从而转化为合成气,再进一步制成甲醇及氢气。
2. 新型原料开发未来,开发新型原料将是推动生物能产业发展的一个重要方向。
目前获取柴油和汽油的主要原料是粮食作物,如玉米、大豆等,这在一定程度上影响了全球粮食安全。
因此,通过选择非粮食类材料(如木质纤维素、生物废弃物等)或开发新型能源作物(如油菜、藻类等)来确保粮食供应则显得尤为重要。
3. 微生物发酵技术微生物发酵是一种成熟且经济有效的利用生物质方式。
未来,通过合成生物学手段,可以设计和优化微生物,实现对某些特定底物的高效发酵。
这不仅能够降低生产成本,还能提高产品产量和纯度。
生物质能源的发展现状及未来趋势

生物质能源的发展现状及未来趋势生物质能源是指源自于生物质的可再生能源,包括从植物、废弃物以及动物排泄物等生物质所生产的能源。
随着人类社会对能源的需求越来越大,生物质能源作为一种环保、可持续的新型能源已经引起人们的广泛关注。
本文旨在分析生物质能源的发展现状及未来趋势。
一、生物质能源的发展现状在目前的能源结构中,生物质能源在能源总消费量中的占比仍然非常小。
但是,随着人们环保意识的提高以及新能源政策的倡导,生物质能源的应用将会越来越广泛。
1.生物质发电:发电是生物质能源的一种主要利用方式。
生物质可通过焚烧或气化方式进行能源转化,发电。
生物质发电的优势在于其能够使农林废弃物等生物质得到有效利用,同时减少了二氧化碳等有害气体的排放。
目前,生物质发电在欧洲等地的应用已经非常广泛。
2.生物质燃料:生物质燃料包括木质燃料、废弃物、农业余料、城市垃圾以及植物油等,具有环保、可再生的特点。
其中,生物质燃料的主要应用是作为替代传统石油燃料的能源。
例如,生物质燃料油可以通过加工处理后成为柴油等传统石油燃料的替代品。
3.生物质液态燃料:由于柴油、汽油等传统的石油燃料会对环境产生污染,生物质液态燃料因具有较低排放可替代传统燃料而受到越来越多的关注。
生物质液态燃料的主要来源是植物油和动物脂肪。
目前,生物质液态燃料已经逐步开始在农村、城市公交以及物流等领域得到应用。
二、生物质能源的未来趋势虽然目前生物质能源的占比很小,但是未来这种可持续、环保的新型能源的市场前景非常广阔。
1.技术创新:随着科技的进步,生物质能源的技术也会逐步完善和创新,生物质的转化效率会不断提高,生物质能源的应用范围也将不断扩大,特别是在高效利用生物质有效物料时的技术上,有望取得更加长足的进展。
2.政策支持:各国政府为了鼓励和推进生物质能源的发展,将会提供更多的政策支持。
例如,政府会根据绿色发展总体目标和排放限制目标,对生物质能源实行优惠政策,提高并扩大生物质能源的市场需求。
2024年生物质颗粒燃料市场环境分析

2024年生物质颗粒燃料市场环境分析引言生物质颗粒燃料是一种可再生能源,由生物质材料经过压缩加工而成。
随着全球对可持续发展的追求和对化石燃料的替代需求增加,生物质颗粒燃料市场逐渐呈现出蓬勃发展的态势。
本文将对生物质颗粒燃料市场环境进行分析,主要包括市场需求、供应情况、竞争格局以及政策支持等方面。
1. 市场需求生物质颗粒燃料的市场需求受到多个因素的影响。
首先,全球对可再生能源的需求日益增长,生物质颗粒燃料作为一种清洁能源,具有广阔的市场前景。
其次,工业领域对能源的需求量巨大,生物质颗粒燃料作为一种替代燃料,具有较高的利用价值。
再次,生物质颗粒燃料在家庭供暖和电力供应领域也具备较大的需求量。
2. 供应情况生物质颗粒燃料的供应情况受到生物质材料的可获得性和加工能力的限制。
生物质颗粒燃料的主要原料包括木材碎屑、农作物秸秆和能源植物等,这些生物质材料的供应量受到气候、土地面积和农业产量等因素的影响。
此外,生物质颗粒燃料的加工能力也限制了供应的能力。
3. 竞争格局生物质颗粒燃料市场的竞争格局复杂多样,涉及到原料供应商、生产商、经销商和终端用户等多个环节。
在原料供应方面,供应商之间的竞争主要体现在获取生物质材料的优先权和运输成本的控制上。
在生产环节,生产商之间的竞争主要体现在加工工艺和生产效率上。
在销售环节,经销商之间的竞争主要体现在价格、服务和市场拓展能力上。
同时,终端用户对产品质量和价格的要求也会影响竞争格局。
4. 政策支持政策支持是推动生物质颗粒燃料市场发展的重要驱动力。
各国政府通过出台相关政策,鼓励和支持生物质颗粒燃料的生产和使用。
这些政策主要包括财政补贴、税收优惠、燃料标准和能源政策等方面。
在全球范围内,政策支持在一定程度上推动了生物质颗粒燃料市场的增长。
结论生物质颗粒燃料市场在全球范围内呈现出良好的发展趋势。
市场需求广泛,供应情况受到生物质材料可获得性和加工能力的限制。
竞争格局复杂,各环节之间的竞争激烈。
生物质燃料技术的现状和前景

生物质燃料技术的现状和前景能源问题一直是人类面临的难题,尤其是在当今社会,全球能源需求不断上升,而且环境问题也越来越引起人们的关注。
为此,许多国家开始在生物质燃料技术方面加大投入,寻求对人类未来能源的可持续发展。
一、生物质燃料技术现状生物质燃料技术是利用植物、生物废弃物等生物质资源燃烧而获得的清洁能源。
目前,全球已经开始对生物质燃料技术进行研究和开发,并取得了相当的进展。
生物质燃料技术主要分为液体生物质燃料(如生物柴油、生物乙醇等)、固体生物质燃料(如木材颗粒、生物质炭等)和气体生物质燃料(如沼气、生物气体等)等。
其中,生物柴油和生物乙醇是目前应用最为广泛的液体生物质燃料。
生物柴油是从油料植物中提取的轻质油脂经过酯化反应,形成的一种清洁燃料。
而生物乙醇则是用淀粉类和糖类物质发酵后获得的一种可替代汽油的清洁燃料。
固体生物质燃料主要指的是作为燃料的木材、秸秆等颗粒和生物质炭。
它们不仅具有高能量密度、低成本,而且还可以减少燃煤污染等环境问题。
气体生物质燃料包括沼气、生物气体等。
在农村地区,生物气体一般是通过饲料废弃物和污水等废弃物质经过厌氧发酵产生的,利用人和动物排泄物和农业废弃物等物料可获取大量沼气,以其为燃料,也可节省传统能源,防止污染。
二、生物质燃料技术前景1.生物质燃料可替代石化燃料,达到环保减排的目的生物质燃料作为清洁燃料,不仅能够缓解全球石化资源的短缺问题,而且可以有效减轻排放的温室气体,达到环保减排的目的。
在生产过程中,生物质燃料的集成利用,可有效地化解农业枯余物,减少热害病虫害、降低土壤糜烂度和肥料损失,同时减少农田通气阻断、提升土壤性质。
此外,生物质燃料是一种可再生资源,想要保护我们的星球,就必须使用可再生资源。
2.生物质燃料具有广泛应用的前景与传统化石燃料相比,生物质燃料具备资源广泛、特性多样、生产可控、入手门槛低等优势,应用场景也越来越多,目前主要用于发电、汽车、烧烤等领域。
未来,随着相关技术的不断发展和应用领域的不断扩展,生物质燃料的使用场景将更加广泛,为可再生能源的利用创造更多的机会。
生物质能源的利用现状与发展趋势

生物质能源的利用现状与发展趋势随着环保意识的不断提高, 生物质能源成为了新的热门话题。
它是指从活性生物质中提取能量的技术或方式,包括来自农作物、林木、稻壳、废纸和废弃物等的能源。
相较于传统的化石燃料,生物质能源具有更为环保的优势,被认为是一种重要的可再生能源。
本文将会讨论目前生物质能源的利用现状以及未来的发展趋势。
一、生物质能源的利用现状目前,生物质能源主要有两种形式,一种是通过生物质发电和热能利用的方式,另一种是通过制氢等技术来生产生物质燃料。
这些技术都已经在实际应用中得到很好的运用。
1.生物质发电生物质发电是目前生物质利用的主要方式。
通过生物质发电可以转换生物质的化学能为电能,同时还可以产生热能。
这项技术广泛应用于农业、林业、能源和环境等领域。
生物质燃烧发电的原理主要是利用生物质中的碳、氢、氧等元素以及其他的一些元素质和能量状态的变化而产生的热能来驱动机组发电。
目前,我国的生物质燃烧发电主要使用的是垃圾焚烧、污泥焚烧和农作物秸秆焚烧等方式。
2.生物质燃料生物质燃料通过生物质的生化反应来生产氢气、甲烷、醇类等燃料。
利用这些燃料可以替代传统的石油和天然气等有限资源,从而实现环保和可持续发展的目标。
二、生物质能源的未来发展趋势随着生物质能源技术的不断发展和完善,它有望成为未来能源开发的主要方向之一。
1.技术创新生物质能源技术的发展方向主要集中在改进发电和燃料生产技术,提高燃烧效率和经济效益,并且减少对环境的影响。
2.政策支持政府的政策支持也是未来发展生物质能源的关键。
未来的发展会需要广泛的政策支持,包括资金、税收和能源政策等。
政府的支持将会鼓励更多的企业和科研机构投入到生物质能源的研发和应用中。
3.市场需求未来市场需求也是生物质能源发展的重要驱动力。
人们对环保和可持续发展的关注将会逐渐提高,这将推动生物质能源的市场需求,同时也鼓励企业投资生物质能源的开发和生产。
4.产业升级未来生物质能源的产业升级是不可避免的趋势。
生物质能源的发展现状与前景如何

生物质能源的发展现状与前景如何在当今全球能源需求不断增长,同时对环境保护的要求日益严格的背景下,生物质能源作为一种可再生、清洁的能源形式,正逐渐引起人们的广泛关注。
那么,生物质能源的发展现状究竟如何?未来又有着怎样的前景呢?生物质能源,简单来说,就是来源于生物质的能源。
生物质包括各种植物、动物和微生物,以及由这些生命体排泄和代谢产生的有机物质。
常见的生物质能源有生物质发电、生物柴油、生物乙醇、生物质成型燃料等等。
目前,生物质能源的发展取得了一定的成果。
在生物质发电领域,许多国家和地区都建立了基于生物质燃烧的发电厂。
这些发电厂通常利用农业废弃物、林业剩余物、生活垃圾等作为燃料,既实现了废弃物的资源化利用,又产生了清洁的电力。
例如,在北欧一些国家,生物质发电已经成为电力供应的重要组成部分。
生物柴油和生物乙醇的生产也在逐步扩大。
生物柴油通常由植物油或动物脂肪经过化学处理制成,可以直接用于柴油发动机。
生物乙醇则主要由粮食作物(如玉米、小麦)或非粮食作物(如甜高粱、木薯)发酵而来,可与汽油混合使用。
然而,这两种能源的发展也面临一些挑战。
例如,大规模使用粮食作物生产生物燃料可能会对粮食安全产生一定影响,因此,开发非粮食来源的原料成为了当前的研究重点。
生物质成型燃料在供暖和工业用能方面发挥了一定作用。
通过将生物质压缩成颗粒或块状,提高了其能量密度和燃烧效率,方便了储存和运输。
在技术方面,生物质能源的转化技术不断进步。
例如,生物质气化技术可以将生物质转化为可燃气体,用于发电或供热;生物质热解技术能够生产生物油和生物炭,具有较高的能源利用价值。
不过,生物质能源的发展也存在一些问题和限制。
首先,生物质资源的收集和运输成本较高。
由于生物质通常分布较为分散,收集和运输需要耗费大量的人力和物力。
其次,生物质能源的转化效率还有待提高。
虽然技术在不断进步,但与传统的化石能源相比,在能量转换效率方面仍有差距。
再者,生物质能源的生产可能会带来一定的环境影响。
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第二代生物燃料简介一、概述第二代生物燃料以非粮作物乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等为代表,原料主要使用非粮作物,秸秆、枯草、甘蔗渣、稻壳、木屑等废弃物,以及主要用来生产生物柴油的动物脂肪、藻类等。
据专家计算,如果仅仅利用秸秆的纤维素,则1吨秸秆约可产出150公斤燃料乙醇,如果同时利用秸秆中的纤维素和半纤维素,产率则约达290公斤。
在环境保护方面,第二代生物燃料的表现也远较第一代出色。
据美国能源部研究,更注重生态效应的第二代生物燃料有望减少最高达96%的温室气体排放;而第一代以玉米为原料的燃料乙醇,平均仅可以减少约20%的温室气体排放。
而且,第二代生物燃料,尤其是纤维素乙醇的取材范围相当广泛,秸秆、枯草等农业废弃物均可入料。
对农业废料的循环利用保证了生物能源的可持续发展,解决了第一代生物燃料生产过程中耗费更多能源和使用更多化学物质的问题,同时也降低了对人类健康的潜在威胁。
生物柴油可以使用作为车辆燃料,但它通常是作为柴油的添加剂,以降低柴油车辆排放的微粒。
燃料乙醇,也称乙醇燃料,是一种被广泛用于运输业的生物燃料,可加入汽油中制成混合燃料。
燃料乙醇主要供汽车、摩托车等交通工具使用,汽油发动机无需做过多改动就可以直接使用燃料乙醇。
国家发展和改革委员会制定的《可再生能源中长期发展规划》关于生物燃料的发展规划要求,生物液体燃料是重要的石油替代产品,主要包括燃料乙醇和生物柴油。
根据我国土地资源和农业生产的特点,不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力,合理利用非粮生物质原料生产燃料乙醇。
近期重点发展以木薯、甘薯、甜高粱等为原料的燃料乙醇技术,以及以小桐子、黄连木、油桐、棉籽等油料作物为原料的生物柴油生产技术。
从长远考虑,要积极发展以纤维素生物质为原料的生物液体燃料技术。
到2020年,生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨,生物柴油年利用量达到200万吨,总计年替代约1000万吨成品油。
第二代生物燃料正被世界各国越来越重视。
1、国际情况2012年9月,德国最大的生物炼油示范厂在巴伐利亚州投入运行。
属于科莱恩化学品公司的这座新厂耗资2800万欧元。
它利用生物技术,从玉米秸秆和其他农业残留物中获取乙醇燃料,实现了从秸秆粉碎到植物纤维酶分解,再到糖发酵的完整转换过程。
新厂二代生物乙醇初期年生产能力达到1000吨。
专家计划未来几年以该厂为样本,建设年产5万吨的工厂。
英国碳基金公司日前启动一项生物燃料项目,计划将耗资2600万英镑(约2.8亿元人民币)于2020年前实现利用藻类生产运输燃料。
根据巴西石油公司的生物燃料战略发展规划,该公司将于2015年至2020年间开始大规模生产以植物纤维素为原料的乙醇,并于2011年着手修建巴西首座纤维素乙醇工厂。
生物燃料大国美国,在多年前就着手研发第二代生物燃料技术,并和欧洲公司合作开办多家工厂。
2011年8月,美国总统奥巴马宣布,政府将推出一项总额为5.1亿美元的补贴计划,推进第二代生物燃料的生产开发进程。
新技术也在不断克服原料分解领域的难题。
法国从事生物技术开发的中小企业公司不久前宣布,该公司成功分离出一种称作“奇球菌”的菌株,能在不需要酶、酵母或抗生素等添加剂的情况下,直接将复杂的生物原料纤维分解成单糖并转化成乙醇。
2、国内情况丹麦诺维信公司已在中国建成了酶制剂生产工厂。
诺维信公司中国区总裁柯铭解释说:“这完全因为科技创新。
目前的关键技术是催化酶技术。
酶是一种生物催化剂,可使生物化学反应在温和的环境下进行得更加迅速、效率更高。
新型酶制剂能将植物中的纤维素分解成可发酵糖,进而转化为乙醇,适合用秸秆等农业废弃物生产乙醇。
近两年来,该技术的成本直线下降,使第二代生物燃料越来越具有竞争力。
中国收集农作物废料的人力成本具有巨大竞争力,很可能率先实现第二代生物燃料的大规模生产和推广,这对诺维信来说具有巨大的潜力。
”诺维信已成为我国第一家能为生产燃料大规模生产提供酶制剂的公司。
”截至目前,我国已有多个项目进入示范阶段。
如2006年投料试车成功的中粮集团黑龙江年产500吨纤维素乙醇试验装置,设计原料为玉米秸秆,是世界上首次将连续气爆技术用于纤维素制乙醇的装置;2006年8月,河南天冠燃料乙醇有限公司投产的年产3000吨纤维乙醇项目,成为国内首个利用秸秆类纤维质原料生产乙醇的项目。
此外,华东理工大学以木屑、稻壳为原料的600万吨“纤维素废弃物制取乙醇技术”项目在上海奉贤也已经试验成功,目前正准备更大规模试生产。
中粮集团、中石化集团以及丹麦诺维信公司就纤维素乙醇的产业化事宜签订备忘录。
根据协议,中粮与中石化将于2011年第三季度开始合资建设以玉米秸秆为原料的万吨规模纤维素乙醇示范工厂,诺维信将为该工厂提供酶制剂。
该工厂预计2013年投产。
清华大学车用能源研究中心的常世彦博士告诉记者:“生物燃料已成为交通能源领域发展规模最大、技术路线最为成熟的替代能源之一。
”我国每年农业大约生产7亿吨秸秆,能够为第二代生物燃料提供充足的原料。
因此,我国政府在可再生能源发展中长期规划中已经明确提出,今后要以非粮植物作为主要的原料资源。
3、发展要求既然生物燃料已成为全面替代化石燃油的最大希望,那么这一前途广阔的领域科研进展如何呢?“纤维素生物燃料的技术研发取得许多突破,国外已有一些小规模的投产尝试。
但总体看,目前这个领域还是以实验室阶段为主,尚未具备商业化的条件。
”中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物能源资源中心主任、研究员徐健在中国科学院生物能源与过程学术研讨会上表示。
相比太阳能、风能等其他可再生能源,生物能源更难实现大规模生产。
在微生物生产工艺上,规模化的生产就不能采用实验室那一套简单的放大,还需要微生物具备良好的厌氧、耐高温特性,而现有菌种很少能满足要求。
生产所需大量的纤维素酶、化学药品以及后期的废水处理致使生产成本增加。
第二代生物燃料的成本中占较大比重的是初始投资、运行和维护以及原料成本。
对于原料成本而言,即便价格相对低廉的农业秸秆、林业剩余物等,经过收集、运输和储存等环节后,原料入厂成本可能并不如人们预期的那么低廉。
所以如何从技术上和运作模式上降低成本是下一步突破的重点。
在第二代燃料乙醇启动的初期,政府的明确支持和一定的税收优惠对产业链的大规模投资和迅速形成非常关键,在国际油价低迷的背景下这样的国家目标显得尤为重要。
二、发展趋势预测据专家介绍,与第一代生物燃料相比,第二代生物燃料具有非常大的优势。
首先,汽车发动机不需要改造就可以直接使用掺入了新一代生物乙醇的汽油或柴油。
其次,生产第二代生物乙醇的催化酶技术成本还将快速下降,大规模工业生产的可行性非常大。
再次,秸秆等纤维素类农业废弃物大量存在。
全球的石油储量正在枯竭,相反,第二代生物燃料以农林业的废弃物为原料,供应充足。
相关技术进步使得生物燃料可以和传统的化石能源在价格上进行竞争。
1、生物燃料的未来需求预测国际能源署将生物燃料,特别是第二代生物燃料作为未来交通业减排的关键技术之一。
《世界能源展望》分析了在世界各国合作将气温升高限制在2摄氏度的条件下,到2030年未来能源的发展趋势,到2030年,生物燃料在整个交通业燃料中所占的比例为9%,其中第二代生物燃料为 5.5%。
而且生物燃料技术改进之后,再与氢能源和电能源相结合,将成为交通能源中最重要的减排技术之一。
2050年国际能源署的《能源技术展望蓝图》是,到2050年将全球碳排放减少50%,在这样的前提下,生物燃料将提供交通业所有能源的26%,第二代生物燃料将占所有生物燃料的大约90%,而且一半以上的第二代生物燃料产品由主要经济体和发展中国生产,其中中国和印度所提供的第二代生物燃料产品占所有产品的19%。
2、第二代生物燃料的发展动力生物燃料的发展主要受到美国、加拿大和欧盟等发达地区和国家,以及中国、印度、南美、泰国等发展中国家政策的驱动,这些国家都制定了发展生物燃料的扶持政策。
美国和欧盟最近实施了雄心勃勃的新生物燃料扶持政策,由于其市场规模及其大量进口需求,将可能成为全球第二代生物燃料发展的重要动力。
由于第一代生物燃料面临严重质疑,美国、欧盟及一些其他国家开始重新制定其生物能源政策,以保障可待续生产,并将其生命周期内的温室气体排放降到最低。
由于美国将能源中生物燃料的配额稳步提升,到2022年时达到600亿公升,以及美国和欧盟对可持续性标准的迫切要求,因此在两地,第二代生物燃料进口有望增长。
美国和欧盟对第二代生物燃料的需求短缺将推动其他地区第二代生物燃料产业的发展。
从中期来看,这对巴西和中国特别有利,在巴西和中国,第二代生物燃料的示范工厂已经开始运行,基础设施建设使得第二代生物燃料出口成为可能。
而其他国家,由于资金、技术等条件的限制,在最近的一段时期内不可能明显发展。
外国投资在这些国家生产原料可以使这些国家获益。
研发合作是许多新生经济体和发展中国进行第二代生物燃料生产能力建设所亟待解决的问题,例如巴西,在欧盟资助下,巴西科技机构与一个大型酵素生产厂之间建立了合作研究关系。
除知识交流和能力培养外,技术是未来发展第二代生物燃料工业的重要因素。
3、农林剩余物对第二代生物燃料生产的贡献由于第二代生物燃料工业受到土地资源的限制,因此在起步阶段应该把眼光放在已有资源上。
农林业剩余物是现有资源,不需要生产用地。
国际能源署的评估结果显示,即使只利用了10%的农林剩余物,也能生产可观的第二代生物燃料,以2007年为例,如果利用了10%的剩余物,能提供当前交通业所需能源的4.2%-6.0%。
如果全球农林剩余物的25%得到利用,则第二代生物燃料可满足当前交通能源需求的10.5%,如果所有剩余物的25%都用于生产第二代生物燃料,则其在所有交通能源中可以占到14.9%。
也就是说,即使不占用土地,仅仅利用剩余物也能生产当前生物燃料总量5-7倍的生物燃料。
与2007年相比,到2030年,来自农业的剩余物将增加约28%,来自林业的将增加约50%。
这一结论表明,生物燃料对交通业能源供应和减排具有重要贡献。
如果利用率达25%, 则生产柴油或乙醇,这相当于2030年交通业能源的10.3%。
如果转化为天然气,相当于交通业全部能源的14.8 %。
这个数字比2030年需求的生物燃料量还大。
三、工艺技术1、纤维素乙醇的生产技术第一代生物燃料的原料(甘蔗、玉米等)本身富含糖类,将其转化为乙醇的生产工艺较为简单,而第二代生物燃料主要以纤维素质材料为原料,其炼制过程比第一代生物乙醇的合成多了两个步骤:生物质原料的预处理和纤维素、半纤维素的降解,这也是目前纤维素乙醇生产的难点之一,而整个炼制过程则涉及多个生物催化反应,它们可以按照多个方式组合形成不同的工艺路线。
目前已建有示范装置的纤维素乙醇生产技术主要有4种:硫酸/酶水解—发酵技术、硫酸水解—发酵技术、酸水解—发酵—酯化—加氢技术和酶水解—发酵技术。