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乙醇燃料 风波骤起

时间:2007-03-13 17:27 来源:未知 作者:《环球科学》2007年第
人们一直认为,使用由玉米作物制造的乙醇燃料既节能又环保。但最新研究证明,这不过是一个容易让人迷惑的误区。事实上,从作物中提取乙醇的过程,不仅会耗费大量粮食和化石燃料,还会产生大量温室气体。不过,目前一些公司试图利用来源广泛的纤维素提取乙醇,一旦
  

撰文  马修?L?沃尔德(Matthew L. Wald)
翻译  赵学庆

     如果你有机会来到美国南达科他州苏福尔斯机场的候机大楼,不妨趁着行李运到前的空闲四处参观一下。一辆绿白相间的印地赛车(Indy)穿梭在几条行李传送带之间,车身上的贴花图案标明它以乙醇(ethanol)作为燃料;在租车公司的摊位前,有一个醒目的标志,提醒客户不要给出租车加注E85――当地出售的超级乙醇混合燃油,这种混合燃油会损坏出租车引擎,因为当地的出租车并不是为这种混合燃油而设计的。
     乙醇之乡苏福尔斯,是美国将碳水化合物(carbohydrate)转变为碳氢化合物(hydrocarbon)的推广中心。

     在美国,乙醇热潮持续高涨,甚至开启了一个燃油转换过渡期,规模之大,恐怕只有40年前电力行业建造的数百座核电厂方可媲美。2005年8月,美国国会通过了一项重要能源法案,要求到2012年,将乙醇年产量从2005年时的40亿加仑左右增加到75亿加仑(1加仑约等于3.8升),以便取代进口燃油。业界人士认为,在美国政府的税收优惠和补贴政策扶持下,特别是如果油价仍然居高不下,那么这一目标的实现有望大大提前,因为将农作物转化为乙醇的成本,远远低于2006年秋天的汽油零售价――每加仑2.50美元。
     实际上,据美国可再生燃料协会(Renewable Fuels Association)介绍,2006年美国的乙醇产量超过50亿加仑。与每年约1,400亿加仑汽油和柴油消耗量相比,虽然这一数量还显得微不足道,但是乙醇产量在一年内却增长了50%。美国能源部(DOE)负责能效和可再生能源的副部长安迪?卡斯纳(Andy Karsner)称,由于高油价增加了乙醇的市场吸引力,开发商纷纷修建乙醇工厂。他断言美国将出现一个乙醇繁荣期,“类似于19世纪50年代宾夕法尼亚州的石油热”。
     这股热潮真能给人们带来好处吗?实际上,目前我们生产乙醇的方式并没有多大优势。美国所有的商业乙醇燃料都用玉米粒制造,采用能量密集型的生产方式。一些研究表明,炼制一加仑乙醇所耗用的能量,甚至高于它燃烧时所提供的能量。即使一些支持玉米乙醇的研究,也只能证明它的能源净收益微乎其微;另一种持反对意见的研究则表明,同原油-汽油循环比起来,玉米-乙醇循环在减少温室气体方面的作用,几乎可以忽略不计。
     在乙醇生产厂商完善纤维素(cellulose)乙醇生产方法之前,玉米乙醇毫无经济或环保意义。纤维素是组成玉米秆、树木及其他草本植物草茎的木质成分,对它的管理和收割只需要耗费较少的能源。但是,虽然科学家知道某些基于生物学的加工方法,可以转化纤维素中的糖分,但是一些试图生产纤维素乙醇的公司,迄今也未能形成商业规模的批量生产。甘蔗是最佳植物能源,它所拥有的可用于制造乙醇的糖分含量,远远高于玉米秆和草本植物中的含量,但是美国缺乏巴西那样的气候条件和廉价劳动力,无法对甘蔗进行开发利用。
     要实现用纤维素生产乙醇,就需要对农业生产和工业生产工艺进行重大改进。否则,乙醇仍将是几乎没有任何净收益的、难于利用的产品,美国也将继续依赖进口石油。

玉米乙醇:可再生能源?
     不少人一直把用玉米生产的乙醇视为“可再生能源”。据最新调查统计,生产一加仑玉米乙醇可谓“入不敷出”,所耗用的其他能量(如天然气、柴油)几乎接近或甚至高于它所产生的能量。况且,各生产环节中排放的二氧化碳,也有悖于“清洁能源”的初衷。

     美国生产的大部分乙醇,都被用作汽油的一类添加剂,它可以按1∶9的比例与汽油混合使用,这是普通引擎能够使用这种混合燃油而不遭致损坏的最高比例。在有些地区,主要是在农业区,驾驶员能够购买到E85混合燃油,这种混合燃油含有85%的乙醇和15%的普通无铅汽油(unleaded regular gasoline),主要供专门设计的“柔性燃料”(flexible fuel)引擎使用。对于普通引擎而言,乙醇与蒸馏酒中所含的酒精一样,会腐蚀掉引擎和燃油系统中的密封件。数百万辆汽车都装备了这种引擎(不过许多车主都并不知情),然而E85销售点却只有几百个,而且目前这一燃油供应链的扩展速度极为缓慢。

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