近日，荷蘭特文特大學宣布，該校開發出一種新的工藝方法，能更高效、廉價地從農林廢料中提取生物燃料，從而使大規模生產生物燃料離現實更近一步。

　　新方法主要著眼于混合產物與氫進行反應的生產階段，通過特殊工藝提高生產效率，并且通過減少氫的用量來降低成本。適用于使用秸稈、樹木等農林廢料為原料進行的第二代生物燃料生產流程。

　　與使用糖類和淀粉類原料生產的第一代生物燃料相比，第二代生物燃料不“與人爭糧”的巨大優勢吸引了越來越多的目光。

　　雖然糧食乙醇由于與糧爭地、加劇糧食緊缺問題而被許多國家叫停，科學家的目光卻沒有離開生物燃料的領域。　　 

　　生物燃料并不是一個陌生的詞匯。隨著能源緊缺問題的日益突出，由于在替代石油燃料方面的簡便易行等優勢，以生物乙醇成為代表的生物燃料頗受青睞。麥肯錫公司2008年發布的一項研究報告表明，到2020年，第二代生物乙醇（纖維素乙醇）可替代3100萬噸汽油，使我國的石油進口量降低10%。

　　近年來，隨著玉米乙醇、糧食乙醇等燃料的研發成功和推廣，既便宜又干凈的生物燃料被認為是應對能源、環境雙重危機的有效方法。雖然糧食乙醇由于與糧爭地、加劇糧食緊缺問題而被許多國家叫停，科學家的目光卻沒有離開生物燃料的領域，而是投向更加經濟可行的第二代生物燃料。

　　與植物“捕獲”的太陽能大多儲存在秸稈等纖維素中，而纖維素乙醇，便是從自然界豐富又不能食用的“廢物”纖維素中得來的“能源解決之道”。

　　挖掘纖維素中的太陽能

　　第二代生物燃料，實際是將生物燃料的來源從玉米等糧食作物，變更為秸稈、農作物殘渣等農業廢料，以及木薯、甜高粱等經濟作物。纖維素乙醇便是第二代生物燃料中的代表。雖然名稱略顯拗口，卻是高效利用自然資源解決能源危機的可行方法。因為植物的木質部分都是由纖維素構成，植物“捕獲”的太陽能大多儲存在秸稈等纖維素中。而纖維素乙醇，便是從自然界豐富又不能食用的“廢物”纖維素中得來的“能源解決之道”。

　　但秸稈、木材之所以能支撐作物，很大原因在于大自然賦予它的結構——緊密結實。所以要將這些材料變成乙醇，難度比用玉米等糧食作為原料更大。目前，發酵法是生產纖維素乙醇的主要方法之一。其主要原理便是通過酶制劑來加速瓦解生物質中的纖維素，并轉化為糖，然后如同釀酒一般，將糖變成酒精，再蒸餾成為無水乙醇。

　　據了解，美國環保署今年2月頒布的《可再生燃料標準》指出，到2022年美國生產的生物燃料將達到360億加侖，占全國能源消耗的1/4，而其中160億加侖都將基于纖維素。

　　我國目前的糧食產量大約為10億噸，而地上莖稈和地下廢棄的部分至少還有10億噸。

　　原料來源廣泛 不與人爭糧

　　與糧食乙醇不同的原料來源，是以纖維素乙醇為代表的第二代生物燃料備受青睞的首要原因。充分利用農業廢棄物、不與人爭糧、不與糧爭地，這是第二代生物燃料誕生時就被賦予的使命。

　　據中國科學院能源植物中心副主任劉公社估計，中國目前的糧食產量大約10億噸，而地上莖稈和地下廢棄部分至少還有10億噸。“還有地上的草，山上的林，所有這些都含有纖維素。”因此有專家斷言，玉米燃料乙醇只是中國燃料乙醇產業發展的開端，以纖維素為原料的第二代生物燃料乙醇才是未來大規模替代石油的關鍵。

　　麥肯錫2008年的研究報告表明，中國每年產生的秸稈大約為6億噸，除用于飼料和還田外，其余2億噸可用于纖維素乙醇生產。“按照5噸秸稈生產出1噸乙醇計算，從2億噸秸稈可以得到5000多萬噸乙醇，幾乎等于目前中國的汽油總消耗量。” 諾維信公司全球執行副總裁托馬斯·那奇表示。而麥肯錫估計，到2020年時，中國生產的纖維素乙醇將可以替代3100萬噸汽油，每年為中國帶來320億元人民幣的收入，創造600萬個就業機會。

　　可直接替代石油能源

　　提起機動車激增帶來的環境、能源問題，很多人會立即想到新能源汽車。而生物燃料正為這些問題提供了更加即時快速的緩解之道。

　　“長遠看來，新能源汽車是傳統燃油汽車替代產品。而生物燃料的最大優勢在于其原料來源比較豐富，而且可以和汽油進行混合后直接供普通的燃油汽車使用，因此推廣成本較低。”托馬斯·納奇說。

　　截至2009年，我國汽車保有量已突破6200萬輛。據估計，這個數字在10年后將突破2億。“目前我們市場上的汽車仍主要依靠內燃機燃燒提供動力。而在汽油中添加15%以下的乙醇作為燃料，無需對現有車輛做任何改動，不需要建設新的加油站，也不需要改造交通基礎設施。也就是說，只要將一定比例的乙醇添加進油箱，就能有效緩解環境和能源問題。” 托馬斯·納奇表示。

　　英國可再生能源專家克里斯·古德爾的研究也表明，用相同重量的糧食，做成乙醇加入汽車油箱里，和將其燃燒發電來驅動一輛同等噸位的電動汽車相比，行駛的路程幾乎相同。

　　如果我國政府給予同樣的補貼力度，中國的纖維素乙醇生產也能夠實現盈利。

　　我國生物能源技術起步晚

　　今年8月，丹麥因必肯公司向挪威國家石油公司交付了29噸纖維素乙醇。這是世界上第一次以噸為單位將纖維素乙醇添加到汽油中，標志著纖維素乙醇開始以一定規模從實驗室走向應用。

　　中投顧問能源行業研究員周修杰表示，雖然我國生物燃料產業發展起步較晚，技術水平與發達國家存在一定差距，但近年來這種差距正在縮小。“從世界范圍來看，纖維素乙醇尚未真正實現商業化生產。而今年中糧集團、中石化以及諾維信簽署協議，將在2011年合資建設以玉米秸稈為原料的萬噸規模纖維素乙醇示范工廠。”

　　在周修杰看來，在生物燃料發展政策、產業規劃方面，我國與生物能源技術發達國家還有不小的差距。“直到現在我國對糧食乙醇生產仍然有補貼，但確定了我國燃料乙醇‘非糧’發展路線后，對非糧乙醇生產卻沒有任何補貼。在生物燃料技術標準制定方面也進程緩慢。”據了解，美國對纖維素乙醇生產預定的補貼力度為每加侖1.01美元（約每升2元人民幣）。“如果我國政府給予同樣的補貼力度，中國的纖維素乙醇生產也能夠實現盈利。”周修杰說。

來源：科技日報