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  • 發布時間:2013-09-27 13:54 原文鏈接: 經濟學人:生物燃料前景難測

      經過長久的研究和探索,科學家們已經熟知如何將樹木、灌木、種子、菌類、藻類和動物脂肪等有機物轉化成生物燃料,為汽車、輪船甚至飛機提供動力。對于缺少化石燃料的國家來說,讓生物燃料作為替代燃料可謂一舉兩得,既能提供動力,又能降低空氣中的碳排放量。然而,令人沮喪的是,大批量生產生物燃料成本高昂,難與化石燃料競爭。

      比如,乙醇是一種含酒精的化學燃料,很容易從含糖或含淀粉的植物中蒸餾出來。美國政府自 1979 年開始大力推廣使用乙醇含量 10% 的混合燃料。由植物油脂提取物和柴油混合的生物柴油也在歐洲得到推廣使用。這些都屬于“第一代”生物燃料。生產這些燃料所需的原材料都是人和牲畜的糧食,這大大限制了產業規模。

      為了克服“第一代”生物燃料的限制,過去 10 年,數家新興企業應運而生,致力于發展“第二代”生物燃料。其中,一些企業希望摒棄“糧食換燃料”的模式,使用沒有營養價值的原料,比如農業廢棄物或生長快速的樹木和雜草。另一些企業希望生產出直接替代化石燃料的純生物燃料,而不是混合燃料。

      然而,夢想未能照進現實。生物燃料行業近幾年放緩了前進的腳步,曾經雄心勃勃的新興公司要么破產,要么壓縮規模。生物燃料價格高企,消費者們對新技術并不買賬。同時,由于水力壓裂技術的廣泛應用而“解鎖”的石油、天然氣儲量成為美國能源獨立的另一個替代選項。生物燃料到底哪里出了問題?

      能否以低成本實現量產是生物燃料的最大挑戰

      殼牌公司 2008 年曾發起了 10 個先進的生物燃料項目。但目前大部分項目已被叫停,沒有一個能夠投入商業生產。殼牌公司負責可替代能源的副總裁 MatthewTipper 表示,所有項目都可以在實驗室規模下生產燃料,但并不具備投入市場的能力,因為制造成本“高得超乎想象”。

      巴西公司 Cosan 曾是“第一代”生物燃料生產商,現在他們與殼牌合作,即將開始生產“第二代”燃料——纖維素乙醇。Cosan 打算使用傳統乙醇工廠生產二代產品,用新產品的加工工藝加強一代產品的生產流程,而不是單純的更新換代。

      “第二代”生物燃料的關鍵在于原料

      全球第一家以工業化規模生產“第二代”生物燃料的公司是 Beta Renewables,它是意大利化工巨頭康泰斯公司(Chemtax)的子公司。這家公司使用附近農場的稻草生產纖維素乙醇,今年夏天產量已經達到工廠總產能的一半。他們打算在四季使用不同的廉價應季植物廢料。比如,秋天使用玉米廢棄物,冬天使用稻桿,春天使用桉樹枝葉。Beta Renewables 已經取得在巴西和馬來西亞使用該技術的執照,并希望能在年底之前在更多國家取得執照。

      除了像 BetaRenewables 這樣的公司之外,另一些公司致力于研究純生物燃料。相較于混合式燃料,純生物燃料受政策影響較少。

      美國加利福利亞州的 Amyris 公司經過研究,利用酵母菌和其它微生物發酵糖合成,目前能夠限量生產可再生柴油,這種燃料已經被用于巴西的公共汽車上。此外,公司正在嘗試獲得可再生航空燃料的商用許可。

      另一家加利福利亞州的公司—— Solazyme,同樣專注于生產可再生柴油和航空燃料,他們使用的原料來自藻類植物——在封閉的發酵池中種植藻類植物,與糖一起作為原料使用。美國海軍已經在訓練演習中使用了上千噸這種藻類燃料,并且,美國連鎖加油站 Propel 最近已成為首個藻類柴油供應商。盡管該技術已經得到應用,但 Solazyme 仍在為“鈔票”而精打細算著。今年底之前,Solazyme 位于巴西的藻類工廠將投產,產量為 1.1 億升,屆時這種藻類技術的商業潛力將見分曉。

      很多觀察者質疑生物燃料相較于化石燃料的競爭力。澳大利亞生物技術和納米技術研究所研究員 Daniel Klein 對可再生航空燃料進行了綜合分析,他認為,以蔗糖為原料的“第一代”生物燃料若要戰勝化石燃料,要等到原油價格至少需達到 168 美元/桶的時候;以藻類技術為導向的“第二代”生物燃料若要具有競爭力,則油價必須飆升到 1000 美元/桶以上。

      然而,即使 “第二代生物燃料”技術能夠克服成本高昂的問題而擴大規模,它仍然面臨問題,例如原材料供應。Beta Renewables 指出,該公司每年生產 1.4 億升生物燃料需要 35 萬噸原材料,并且全世界只有特定的區域能夠提供如此多的材料,比如巴西、美國部分地區以及亞洲。

      雖然全世界每年產生數以億噸計的農業廢料,但收集和運輸這些廢料成本昂貴。此外,很多農場就地將農業廢料用來滋養土地、飼養牲口或燃燒取能。如果木頭被用來制造生物燃料,建筑業和造紙業將受到沖擊。美國環境保護署(EPA)近期決定將在農場種植生長迅速的蘆竹用于生產生物燃料,但遭到大批環境組織的抗議,他們認為這對環境會產生不良影響,而且會導致生物入侵。

      曾經的“糧食換燃料”如今變成了“植物換燃料”,映射出當今生物燃料的發展現狀,這種艱難的情況還將延續下去,直到人們認為燃料比生態更為重要。

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