A. 巴西為什麼發展乙醇汽車這對我們有什麼啟示
就是用酒精作燃料的汽車,巴西發展乙醇汽車主要是因為環保原因,減少污染.
8月份,美國《華盛頓郵報》刊登了題為《巴西的能源獨立之路》。文章指出,今年以來國際油價高漲,世界能源形勢令人擔憂,但巴西是個例外。2006年是巴西能源供需出現重大轉折的一年,將首次實現能源平衡。與此同時,甘蔗生產的乙醇將達到歷史最高水平。到今年底,巴西靈活燃料車(使用乙醇或汽油)銷售市場份額將達到100%,逐步淘汰汽油車。
巴西是個擁有1.85億人口的國家,全國的加油站可供選擇乙醇、汽油或優質汽油。
各種汽油都是至少含20%乙醇的混合型汽油。純乙醇每升53美分,而汽油每升99美分左右。在巴西,之所以買汽油,是因為買不到其它燃料,汽油始終是最不經濟的選擇。
今年,自布希總統強調乙醇作為一種可能解決美國依賴石油的辦法以來,巴西已成為美國議員和風險投資家所尋找的目標。劍橋能源分析師說,乙醇並非是巴西新發現的能源自給的唯一選擇,但它代替了巴西全國汽油消費量的40%。
巴西的能源發展,誕生於巴西獨特的政治和經濟環境之中,經歷了長達30年的漫長過程。分析家認為,它可為美國剛剛起步的乙醇計劃提供寶貴的經驗和教訓,並有可能推動其成為世界乙醇生產第一的國家。
一、巴西發展乙醇經歷了曲折的歷程
1975年,巴西實施全國乙醇計劃,當時燃料供應約90%依靠外國石油。政府為甘蔗種植提供補貼,在人口1500人以上的城鎮強制執行加油站安裝乙醇加油泵。到上個世紀80年代初,巴西銷售的車輛幾乎都使用乙醇燃料。
但是隨著時間的推移,石油價格大跌,乙醇生產提供的補貼被取消。甘蔗從生產乙醇轉產為生產食用糖,結果導致加油站乙醇供應短缺。而只生產乙醇燃料車的汽車工業隨之也幾乎完全停產。乙醇燃料車的銷售從90%以上,一下子降到不足1%。
在此期間,上個世紀70年代初由甘蔗工業出資贊助成立的聖保羅甘蔗技術研究中心,仍在努力提高乙醇生產效率,研究從各種甘蔗的基因結構到工業提煉所有環節的先進技術。到21世紀初,隨著石油價格開始穩步上升,乙醇生產成本已從每升60美分降至約20美分,具有充分的市場競爭力。
聖保羅甘蔗技術研究中心認為,實行保護政策的農業,並不一定是高效的。如果把資金投入到技術的研究開發,可以提高行業的經濟效益,找到較好的解決辦法。研究中心認為,美國發展乙醇燃料採取政府補貼政策或許會成為行業發展的最大障礙。巴西的乙醇發展過程驗證了這一事實。
隨著乙醇生產經濟性的提高和國際油價上漲,巴西乙醇產業發展愈來愈經濟化了。大眾汽車公司向巴西市場推出了第一款靈活燃料車,而通用和福特公司等也隨之效仿。大眾公司認為,如何以最佳方式實現車用燃料的過渡,任何國家都是難以決策的。靈活燃料只是多種可供選擇的辦法之一,由於市場供應燃料的營銷模式與原先一樣,因此實施起來很簡單。如果供應有問題,只要從一種燃料換成另一種就行了。在巴西,向新型燃料車過渡已經成為發展趨勢。
二、巴西發展乙醇面臨的挑戰
由於車用乙醇的迅速增長,巴西現有資源已經捉襟見肘,而這種緊張局面突出了汽車消費的挑戰——對環境構成的威脅。
今年由於擔心供應短缺,巴西農業部將所有汽油中的乙醇含量從規定的佔25%降至20%。而有證據表明,乙醇的需求仍可能超過供應。為了彌補乙醇供應短缺,巴西約40-50%新的乙醇生產廠將在2007年投產,這需要有更多的土地被用於種植甘蔗,將進一步加劇已經引起分歧的土地保護問題。
最近,美國的研究表明:用美國全部穀物作物生產乙醇,只能提供替代美國約12%汽油需求。目前,盡管美國從巴西進口的乙醇占總需求量的5%,但每加侖徵收54美分的關稅,限制了從巴西大規模進口乙醇。目前,巴西不具備向國際市場大量供應乙醇的條件。
許多專家一致認為,乙醇的未來既不取決於甘蔗,也不取決於穀物,而是取決於技術創新生產纖維素乙醇,即從生物質中提取的生物燃料。美國能源部宣布,將安排2.5億美元用於研究開發纖維素乙醇技術。許多人相信,纖維素乙醇將作為未來燃料的最佳選擇為人們所接受。
B. 用甘蔗提煉乙醇
用甘蔗提煉乙醇污染大嗎
不大,,甘蔗渣制乙醇(復合催化酶解法)的工藝過程描述如下:
秸稈――粉碎――預處理――酶解1――過濾――酶解2――過濾――接種――發酵――初餾――蒸餾――乙醇
七噸多甘蔗渣可生產一噸95%乙醇,並且無污水排放;每噸乙醇的成本比其他原料如玉米、木薯等低1000元以上。
過去是利用蔗糖水解發酵製取的,成本高。
C. 地理問題--為什麼巴西用甘蔗作為乙醇汽油的主要原料,而不用玉米,巴西也是第三大玉米出口國。
巴西的氣候適合甘蔗生長,一年可收獲5次,可見甘蔗產量很大,原料豐富,,成本較低。
D. 甘蔗酒精要如何做
對用甘蔗生產車用燃料酒精的探討
1. 車用乙醇汽油是戰略舉措
開發燃料酒精等石油替代品,節約石油資源的舉措已列入國家"十五"發展計劃綱要。去年7月份以來,我國推廣使用車用乙醇工作已進入一個新階段,北方一些省區用玉米生產燃料酒精項目已開始進行建設。
南方的甘蔗(用發酵方法生產酒精),也是一種能源作物。前幾年我國西部地區(廣西、雲南、貴州等省)種蔗致富脫貧起了較大作用,可是因為化學合成甜味劑及進口糖的沖擊,出現食糖供大於求的現象,關停了一些糖廠;這些地區是否可借鑒巴西25年來發展甘蔗燃料酒精的經驗;糖與酒精並舉,以價格、市場調整二者產量,做到穩定種蔗面積和蔗農收入,調動農民積極性,實現經濟、社會、生態三效益的提高。北方種玉米、南方種甘蔗。北南並舉積極支持全面推廣酒精摻汽油驅車的戰略舉措。
2. 甘蔗是理想的能源作物
衡量作物生長出來的干物質或生物體作為燃料能源為目的時,必需考慮的三個主要因素,就是單位土地面積的收獲量、生產成本及凈能比。
國外研究機構比較過一些作物發酵法生產酒精的收率如表1。
表1各種能源作物單位面積產酒精比較
原料 土地產量 糖或澱粉 酒精產率 土地酒精產量
(噸/公頃/年) (含量%) (公升/噸原料) (公斤/公頃/年)
甘蔗 70 12.5 70 4900
木薯 40 25 150 6000
甜菜 45 16 100 4300
甜高果 35 14 80 2800
玉米 5 69 410 2050
小麥 4 66 390 560
稻米 5 75 450 2250
註:表1是印度《國家糖業管理聯合會》主席曼奴夏.勞(P.J.M.R ao)撰文比較各種能源作物單位面積酒精產量數字,認為甘蔗與木薯產量最高,雖然與我國的產量未必相同,特別是南、北方與中部地域地理條件不同產量亦有差異,但甘蔗產生的能源屬前茅是肯定的。
凈能比是太陽光能,通過葉綠素光合作用能儲存能量的比例(效率),即
綠色植物
CO + H2O + 光能—————--(CH2O)+ O2 + e
輸出總能量
其中e是儲在光合作物中的能量,凈能比是:NER = ——————
輸入總能量
一些能量作物的NER比較:甘蔗1.9~2.7;甜菜0.56;玉米0.74;木薯0.69~3.56;甜高梁1。
由甘蔗榨汁直接生產酒精,每噸甘蔗約可生產酒精70升、蔗渣250公斤、廢醪液910升。
廢液治理問題:玉米酒糟可濃縮乾燥制飼料(DDGS)。蔗汁發酵酒精後的廢液,顏色比糖蜜為原料的淺,灰分少很多,殘糖亦較低,可直接用於灌溉農田。巴西年產無水酒精1200萬噸,其廢液多採用槽車,在距工廠約50公里半徑的農田,輪流灌溉,補充農田水、肥。也可用於鍋爐煙囪水膜除塵沖灰水,循環復用可濃縮至固形物40~50%,用作液體肥或摻吸附劑作固體肥。
加工成本:玉米要經粉碎、蒸煮(或不蒸煮)、液化糖化才發酵;甘蔗只經壓榨抽出蔗汁就可發酵,按理甘蔗加工費低於澱粉原料,但現設加工成本二者接近。
綜合以上一些數字,如按上述作為生產能量作物原料三要素衡量單位土地面積產量、凈能比、生產成本比(原料成本加上加工成本),甘蔗均是優選的原料(見表2)。
表2 我國玉米與甘蔗制酒精的比較
項 目 玉 米 甘 蔗
畝產(噸) 0.5 4
原料:酒精 3:1 13.5~15:1
畝產酒精(公斤) 170 280
原料價(元/噸) 900~1300 190(廣西平均)
原料成本(元/噸酒精) 2700~3900 2660
產品回收價(元/噸酒精) DDGS1噸每噸400元 蔗渣3.22噸按每噸200元計為644元
原料價減聯產品價(元/噸酒精) 2300~3500 2016
3. 燃料酒精(無水酒精)生產方法
用普通蒸餾方法製得酒精,不能作代汽油燃料,要脫水至含酒精99.5%以上,並加改性劑才能作燃料酒精。一般稱99.5%以上酒精含量的為無水酒精。
生產方法大致有化學反應脫水、分子分離脫水、三無共沸混合物蒸餾脫水、萃餾脫水方法。分述如下:
(1) 化學反應脫水,Merek法是用生石灰、氯化鈣為脫水劑,每公升酒精加0.55公斤氯化鈣,經6小時或加壓反應讓脫水劑吸掉酒精的水,再精餾而製得,此法酒精損耗較大.過去我國湖南、山東一些小型廠用此法。
Hiag法是用醋酸鈉混合液具有脫水性,在脫水精餾塔中逆向交換吸收脫水。可製得99.8%無水酒精,損耗0.1~0.5%,每100升無水酒精汽耗65~80公斤,電0.5度,水1.2~1.6噸。
(2)分子分離脫水:用A4型分子篩將96%的酒精通過後,分子篩可把酒精的水份
吸附,使酒精統一純度提高到99%以上。離子交換樹脂脫水一般用732型樹脂脫水落,每噸無水酒精需96%酒精1。25噸、電350度,樹脂3.5公斤。武漢、江西一些廠用此法。國外現用氣相過分子篩,據說較省能耗。巴西的usina da pedza 糖廠已採用了此法,是目前世界上最大的氣相分子篩脫水制無水酒精。
(3)三元共沸物蒸餾脫水(稱Melle法)是大規模生產無水酒精最通用的方法。作工業或燃料用的無水酒精,一般用苯作脫帶劑,酒精與水如加入第三種組份一苯,構成三元共沸物,其沸點比三種組分的沸點都低,當在苯脫水塔加熱至64.85℃時,逐步蒸餾出帶了水的苯、酒精液,塔底得到的便是無水酒精。純度可達99.8~99.95%。再由苯回收塔回收苯,循環再作脫帶劑。若用於醫葯、化妝品、香精等的無水酒精因苯有毒,則改用環已烷、乙二醇醋酸鉀為脫帶劑。生產消耗,每百升無水酒精耗汽53~175公斤,苯0.1%,酒精0.45%,冷卻水375公斤/百升噸酒精。
(4)萃取蒸餾 常用萃取劑有甘油、乙二醇、醋酸鉀乙二醇等。在蒸餾塔中酒精氣
向上升,而溶劑向下降的逆流萃提:溶劑把酒精水份帶走,無水酒精在塔頂逸出,塔底排出的為有水份的溶劑,溶劑再生後可復用。
4 展望
以多種能源作物比較,土地單位面積產量以甘蔗為最高;產酒精量也名列前茅;以甘蔗為原料制燃料酒精技術完全可行;加工費也是以甘蔗為原料最低。但從經濟收益方面同產糖或產燃料酒精比較。則當前產糖效益會高於產酒精,因為產糖1噸只需甘蔗8~10噸,而產酒精則需13.5~15噸,而兩種產品近年售價較接近,雖加工費產糖高於酒精,但原料費占生產成本是主要的。因此單從經濟效益考慮則產糖優於酒精,但糖的消費量有限,放開發展可能會出現供大於求,然而發展燃料酒精則消費量很大,可以大力發展。為此,筆者認為應對甘蔗發展燃料酒精經劑政策方面作深入的研究。
E. 甘蔗如何提煉出乙醇
甘蔗渣制乙醇的工藝過程描述如下:
秸稈――粉碎――預處理――酶解1――過濾――酶解2――過濾――接種――發酵――初餾――蒸餾――乙醇 ,七噸多甘蔗渣可生產一噸95%乙醇,並且無污水排放;每噸乙醇的成本比其他原料如玉米、木薯等低1000元以上。 過去是利用蔗糖水解發酵製取的,成本高。
乙醇就是酒精,它是糖經過發酵之後變成的,從成本上來說,一般不會直接用糖來做酒,糖廠多是用榨過糖之後的蔗渣浸提液和下腳料來發酵。經過發酵之後的料進行蒸餾,出來的就是酒精,先出來的含甲醇多,不能食用(食了會瞎眼)稱作工業酒精,後出來的基本上是乙醇,當酒賣。再提純就是醫用酒精。
乙醇是常用的化學試劑,而我們平時所見的多是水和乙醇的混合物 ,想要製作更高精密度的實驗,就要用無水乙醇。首先將比例為95 %的乙醇添加到大容器中,接著加入乾燥劑成分。這些乾燥劑可以起到吸收水分的作用,靜置一段時間後倒入比重計中測量濃度,達到100 %後就可以對乙醇進行凈化了。
F. 生物燃料的其他信息
在曼谷舉行的地區生物能源論壇上,糧農組織專家裡根·鈴木承認,相對傳統的化石能源,生物能源的確對環境保護更加有益,而且可以促進許多國家和地區的能源安全。但她同時指出,這些優點必須與生物能源的弊端放在一起權衡。
鈴木指出,許多國家和地區正改變成百萬公頃土地的用途,專門種植棕櫚、甘蔗和其他能夠製造生物燃料的糧食作物,同時生物燃料也成為媒體上最熱門的話題,但大規模製造生物燃料所帶來的廣泛的社會和環境問題卻被拋在腦後。
最大的擔憂在於「與糧爭地」,鈴木警告說,大規模改種生物燃料植物已經造成美國和墨西哥玉米價格上漲,並可能導致發展中國家糧食短缺。
2007年美國25%的玉米收成變成了乙醇燃料,但另一方面,糧農組織2007年底的一份報告說,受大量糧食被轉變為生物燃料等因素的影響,世界正在經歷「前所未有」的糧食危機。有聯合國官員認為,使用糧食生產燃料是一項「反人類的罪行」。 鈴木說,由於製造生物燃料需要大量的水,如果盲目推進,中國和印度將遭受更加嚴重的水源短缺。中國水利部2007年11月發布的水資源評價最新成果顯示,按目前正常需要和不超采地下水,正常年份中國缺水近400億立方米。
與此同時,鈴木說,印度尼西亞和馬來西亞的森林面臨著棕櫚種植園擴張的危險。她說:「對於熱帶和亞熱帶國家來說,種植生物燃料具有明顯的競爭優勢,但往往也在這些國家中,森林和資源保護體系是脆弱的。」
國際農業研究磋商組織23日發布的預測報告與鈴木的說法一致。這一報告使用獨立開發的計算機模型,以印度等國的生物燃料增產計劃和人口增長趨勢為基礎,預測2030年利用玉米、小麥、甘蔗等作物生產生物燃料所需新增的用水和土地。結果顯示,印度屆時需要新增用水約300億噸。其他一些農業大國也面臨大量水資源供應缺口。 「能量不滅,汽車永動,萬物生息輪回」這是生物燃料熱在全球激起的美麗夢想。可是隨著新一輪全球農產品價格不斷上漲,很多人對這個美麗夢想產生了懷疑,不禁要問「是讓更多人吃飽飯還是讓更多人開汽車?」
追本溯源,對「生物燃料熱」以及「發展生物燃料危及糧食生產」等系列問題的起因、發展、解決方法等幾個方面集中歸納分析後,使狂熱回歸理性。唯有理性對待生物燃料熱,才能走出生物燃料和糧食生產的「PK」大賽。 用於延緩全球變暖的生物燃料的廣泛應用對全球商品市場產生了重要的影響,芝加哥商業交易所主席上周如是說。
世界最大的金融交易的執行官克雷格·多諾霍(Craig Donohue)也表示,最近原油價格和小麥價格的急速增長對商品市場造成了重要影響。 「這是一個全新的商品市場。由於越來越多的企業以乙醇為能源基礎,我們看到在軟商品(農產品)和能源之間呈現出顯著的收斂趨勢。」他在訪問東京的時候這樣告訴記者。
國際貨幣組織本周警告到:「全球性的依靠穀物作為能源基礎會提高貧困國家的糧食價格,並帶來『嚴重的牽連後果』」。
國際貨幣組織指出,美國在2005年已經超過巴西成為世界上最大的乙醇生產國,歐盟是最大的生物柴油生產者。
中國和印度,由於急速的經濟增長所帶來的能源需求,也計劃加速生物燃料的生產。專家指出,這樣會加速水和食物的短缺。
Donohue指出,亞洲兩大能源需求國的崛起,對世界商品市場產生了顯著的影響。
「我們看見由於印度和中國的經濟增長,商品在生產、進口和出口方面產生了巨大的變化,這對商品的供給和需求也產生了重要的影響。」他說。 面對國際原油價格的起伏不定,如何應對由於原油價格上漲可能引發的經濟和社會問題,已成為各國關注的重點。在不久前泰國曼谷召開的能源研討會上,不少專家認為採用可再生的生物燃料作為替代品,可以緩解許多國家對原油等礦物燃料的依賴。每年泰國花在進口原油上的經費大約100億美元。
生產和充分利用生物混合燃料是這次大會的討論主題。其中,由巴西專家提出的將乙醇與汽油或柴油混合製作燃料的方法最引人關注。
乙醇也就是人們所熟知的酒精。生產乙醇的成本並不高,而且原料方便易得,澱粉或糖類植物經過發酵和蒸餾後就能產生大量的乙醇。試驗表明,乙醇與汽油或柴油混合製成的新型燃料,不僅環保,而且可以大大減少人們對原油的需求。
此外,採用新型混合燃料的另一個優點就是適應亞洲和拉丁美洲的國情。這些地區的國家多以農業生產為主,而乙醇可以從一些高產的農作物,例如甘蔗和玉米中提取。巴西是產糖大國,目前它擁有世界上最大的乙醇加工基地,每年可以用糖加工乙醇大約130億升,是工業乙醇主要出口國之一。泰國現在還沒有專門生產乙醇的基地,泰國總理他信表示,他已經決定派專家研究這個方案,並希望能夠盡快得到實施。 在傳統化石能源(煤、石油等)日益枯竭、人類面臨的環境污染日益加重的情況下,世界各國都在積極尋求發展可再生能源。生物能源,特別是生物燃料,因其可以利用廣闊的農產品下腳料作為生產原料,而且可以直接替代車用燃油,因而引起汽車消費大國以及農業大國的廣泛興趣。巴西、美國、歐盟等,在發展生物能源領域走在了世界前列,提供了許多有價值的經驗。
燃料農業為轉基因等高科技手段的大面積推廣提供了可能,並且可以為重要性日益凸現的生物燃料提供充足的原料。與供給人畜食用的糧油、蔬菜和飼料植物相比較,發展燃料植物的優勢突出。一是沒有轉基因植物對人類健康的擔憂;二是除了要考慮對環保的影響外,可容忍較大的農葯殘留量;三是許多燃料植物具有耐貧瘠、耐乾旱的特點。
巴西是世界上最大的生物燃料(主要是甘蔗、乙醇)生產國,早在20世紀70年代就開始實施生物燃料計劃。巴西廉價的生物燃料原料,刺激了可再生能源生產,混合動力車銷量倍增。巴西國內消費和出口需求使生物燃料產量迅速增加,預計2010年的總產量將從2005年的180億升增至260億升。
美國是世界上第二大可再生燃料生產國,從20世紀80年代開始研發,到2004年產量已達129億升。2005年通過的新的能源法案,將重點放在發展可再生燃料,規定2012年美國可再生燃料的使用量將達到284億升,相當於目前的兩倍。
2003年歐盟委員會通過的兩項生物燃料指令推動了歐盟發展乙醇燃料和生物柴油生產。2004年歐盟生產了5.26億升乙醇和22億升生物柴油。指令要求到2010年車用燃料部分使用可再生燃料要達到5.75%。含有生物乙醇或生物柴油的燃料,可免徵燃油稅。 巴西可再生能源佔全國能源的比例高達44.7%,而全球平均僅為13.3%。巴西的可再生能源主要是乙醇和水力發電,其中乙醇的比重日益提高。
據巴西礦產能源部公布的資料,2005年甘蔗能源在全國所產2.186億噸石油當量能源中佔了13.9%。目前,生物能源已成為巴西第三大能源。估計到2010年,正在建設中的100多個甘蔗乙醇蒸餾廠將有一半投產,屆時生物能源將超過水能和電能躍升為巴西的第二大能源。
自1973年至今,巴西生物能源的產量增加了744.4%,從360萬噸石油當量增加到3040萬噸石油當量,年均增長21.3%。巴西發展乙醇燃料潛力巨大,目前甘蔗種植面積為590萬公頃,乙醇產量為180億升,未來10年內甘蔗種植面積預計可翻番。巴西通過遺傳技術培育出早熟甘蔗新品種,延長了甘蔗收割期,從而提高了蒸餾廠設備利用率,開工期由過去的每年六七個月增至10個月。
鑒於巴西是世界少有的可以低成本生產乙醇的國家,發達國家對在巴西參與乙醇開發表示了濃厚的興趣。日本國際合作銀行將提供6億多美元資助巴西生產甘蔗乙醇,通過與日本的合作,巴西乙醇年產量可增加30億升。荷蘭一家企業同巴西企業聯合建立5000萬歐元的投資基金,未來3年內將達到5億歐元,用於資助在巴西開發甘蔗乙醇等生物能源項目。
巴西5年前開始推行「乙醇-汽油」雙燃料汽車,又稱彈性燃料汽車,在石油價格居高不下的情況下,使用乙醇燃料越來越顯示出價格優勢。2005年,巴西乙醇價格平均為汽油的53%,這使消費者大大節省了開支。雙燃料車日益走俏,需求強勁。全國目前出廠的新車大約2/3以上為雙燃料車,巴西現有雙燃料車130萬輛,且以每月新增10萬輛的速度累積。巴西全國自動車輛生產商協會的資料顯示,2005年雙燃料車銷售量大約增加了70%以上,其銷量首次超過了汽油汽車。據估計,2006年雙燃料車在新車市場的佔有率將達到70%。
巴西還實行生物柴油計劃,即在現成柴油中添加2%的生物柴油,政府規定,到2008年將強制性實施這一措施,到2013年再將添加比例擴大到5%。鑒於石油價格仍在攀升,而且在建中的十幾家生物柴油廠工程進展迅速,政府開始研究把上述目標提前實現的可能性。
據稱,巴西開發出一種在柴油中加入10%植物油的新型混合燃料,並計劃於2007年正式開始生產。這一新燃料的技術創新之處,是在原油提煉過程中往柴油中添加植物油,新工藝確保成品燃料中的硫磺含量大幅度降低。因此,不僅價格比常規柴油便宜,而且較少污染。新型生物柴油質地優良,以致目前所有柴油車輛無須任何改裝就可以改用這種新燃料。 美國總統布希在年初發表的國情咨文中,要求在10年內將美國的石油消耗減少20%。其中一個途徑就是用生物燃料等可再生能源,替代汽車所耗15%的石油消費量,同時通過提高燃油使用效率來減少另外5%的石油消耗。20%的節油量,相當於美國目前從中東地區進口石油量的75%。
布希建議,到2017年前,把乙醇和其他可再生車用燃料的產量提高近5倍,達到每年1324.75億升,相當於美國2005年乙醇燃料產量的近9倍。
由於乙醇燃料的原料以玉米為主,因此該建議將給美國農業帶來巨大影響。美國可再生燃料協會稱,乙醇是美國農業諸州一個巨大的經濟引擎,它會產生良好的回報。2005年乙醇行業幫助產生了15.3萬個工作崗位,使美國農業地區家庭收入增加了57億美元。
2000年美國乙醇產量為60.56億升,2005年達到151.4億升。2000年美國玉米產量的6%被用於乙醇生產,2006年這個比例可能增至20%。美國農業部首席經濟學家說,目前燃料乙醇已成為美國玉米用量的第三大產業。作為全球最大的玉米出口國,美國玉米出口比例佔到全球出口總量的70%。2006年美國乙醇行業的玉米用量可能首次超過其出口量。
當然也有人對生物燃料持懷疑態度。生產1326.5億升的乙醇,需要把4000萬英畝的土地專門用來種植玉米,並需建設大量的乙醇生產設施。最關鍵的是,目前的乙醇生產成本十分昂貴,按美國農業部的估計,若取消政府補貼,每升乙醇成本約為0.92美元,比汽油高出一倍。
截至目前,美國已有500多萬輛E85(可燃燒含有85%乙醇燃料)乙醇燃料汽車。
燃料乙醇由玉米製成,生物柴油由大豆製成。除此之外,美國的科研人員正在研發從野草中提煉燃料。布希在國情咨文中就提到了柳枝稷。柳枝稷是美洲大陸上一種隨處可見的野生植物,草梗粗壯,可長到3米高,與玉米和大豆相比,柳枝稷更有可能成為美國長期利用的燃料來源。
美國奧克拉大學的科研人員正試圖開發利用柳枝稷製造乙醇的方法,具體說就是把柳枝稷切碎,加熱後把產生出來的一氧化碳、二氧化碳和氫氣噴入一個生物反應器,反應器里的微生物使這些氣體變成乙醇。另一種方法是從柳枝稷的纖維素中提煉糖,然後把糖製成燃料,目前面臨的問題主要是成本費用過高。
奧克拉大學已經培養出幾種高產量的柳枝稷。該校教授泰利亞費洛說:「柳枝稷的種子對野生動物特別是鳥類是有價值的,所以對環境也有好處。柳枝稷比其他的多年生草更容易種植,在無法種植玉米和其他作物的荒地上,柳枝稷能夠生長,只需要最低限度的肥料和水,柳枝稷就可以有很高的產量。」
美國有廣袤的土地供柳枝稷生長。如果柳枝稷能成為可替代燃料的來源,那麼這種新燃料將是取之不盡的。 2003年5月,歐盟通過了一項促進在交通領域使用生物燃油的指令。按照這項指令,到2005年底,歐盟境內生物燃油的使用應達到燃油市場的2%,2010年底達到5.75%,到2020年,用於交通的燃料要有20%是新型燃料。
生物能源的大規模推廣對德國能源戰略具有重要意義。目前,生物能源已佔德國再生能源市場的60%以上。生物能源的來源包括能源植物、木材、沼氣、可生物降解的家庭生活垃圾及工業垃圾等。在推動「第一代生物能源」大規模商業應用的同時,德國也在加緊開發更加經濟環保的「第二代生物能源」。新一代生物能源技術將直接利用農業秸稈、木材、木屑以及動物糞便等作為能源原料,以有效解決目前生物能源發展中存在的生態問題,且生產成本更低、能源轉換效率和質量更高。
「第二代生物能源」不再與糧食、食用油料等爭地。對農業廢料的循環利用保證了生物能源的可持續發展,解決了當前生物燃料生產過程耗費更多能源的問題。新技術尚處於起步階段,距大規模工業化生產還有相當一段距離,但發展潛力巨大。如德國每年有4000萬噸農業秸稈因無法利用而被就地廢棄,相當於400萬噸生物柴油或德國年柴油需求量的14%。
從2003年開始,法國政府採取了一系列措施,促進生物能源的開發,鼓勵生物能源的利用。2003年,法國用於生物燃油原料種植的面積達32萬公頃;當年生物燃油產量為41萬噸,其中80%為生物柴油。政府計劃,到2010年用於生物燃油原料種植的農田面積將達到200萬公頃。
英國於2004年建成歐盟最大生物柴油廠,年產量達25萬噸。生物燃料公司計劃使生物柴油年產量達75萬噸。英國利茲大學開發出利用葵花籽油生產氫的新技術,所獲得的氫氣純度高達90%,可為汽車及家用燃料電池提供高效、清潔的氫產品。英國還利用甜菜等植物生產生物丁醇,經與傳統汽油混合後,在加油站銷售。