老燃料 新视角 生质燃料的方方面面

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【大纪元10月14日讯】以乙醇为代表的生质燃料近年来引起了人们的关注。那么什么是生质燃料呢﹖生质燃料与传统的石化燃料有什么不同呢﹖

什么是生质燃料

其实﹐生质燃料的历史比石油﹑天然气等石化燃料要早的多。早在发现火以来,人类就开始将“生质燃料”﹐比如干柴等作取暖和煮饭用。

当电被发现后,生质燃料原本将被大量用能源生产。然而石化燃料:煤炭、石油、天然气被大量发现与其应用技术的发展,使得生质燃料在能源、交通运输等方面的功能被世人所忽略。

当今的生质燃料指的是各类生物燃料﹐也就是由生物物质组成或萃取固体、液体或气体。有人可能会说﹐那石油也是远古生物留下的呀﹖不错﹐但是现在我们所说得有机活体或者有机活体新陈代谢的产物,例如牛粪。

不同于石油、煤炭、核能等传统燃料,这新兴的燃料是可再生燃料。生质燃料其中一种定义是“至少80%的体积,由十年内生产的有机活体物质所提炼出的燃料。”

生质燃料其中一个优于大部分燃料的好处便是它可被生物分解,倘若不小心泼洒到自然环境,相较于其他燃料也较不容易造成环境污染。目前生质燃料最重要的意义是期望能减少二氧化碳排放,不过近来有些研究指出:使用(制造)生质燃料无益于减少温室气体排放,甚至加剧温室效应。

生产生质燃料的原料


东南亚采用椰子油生产生质燃料(Getty Images)


玉米是美国生产生质燃料主要作物。(Getty Images)


甘蔗是巴西生质燃料主要来源(Getty Images)–sugarcane

用来生产生质燃料的农作物在世界不同地区是不同的。在美国﹐主要有玉米和黄豆﹔在欧洲主要是亚麻籽和油菜籽﹐还有巴西的甘蔗;东南亚的椰子油等。

工业、农业、林业、一般家庭制造出可生物分解的产物都可以作为原料,例如:稻草、麦梗、稻糠、木材、粪便、废水和厨余……等。这些原料经由无氧消化转换为生化气体。制成燃料的生物质,其原料常常是一些未被充分使用的废弃物,像稻秣与动物废弃物。至于木材与草的品质并不直接影响能量产生的多寡。

现在有许多科学家贻d始研究使用藻类或蓝菌做为另一种生质燃料的原料,应用的层面包括生质柴油、甲醇、乙醇、甲烷,甚至氢燃料。以大麻做为原料的研究也在增加,但大麻的研究还得面对法律方面的问题。

在一些工业化的国家,例如德国,因为一般燃料的课税比食物的高,所以由每单位食物产生能量的价钱较用一般燃料便宜。

乙醇作为燃料的过去与现在

液态生质燃料的应用始于早期的汽车工业。德国的尼古拉斯‧奥古斯特‧奥图计划用乙醇做为这项发明的燃料。柴油引擎的发明者,德国的鲁道夫‧迪塞尔,打算拿花生油做为它的燃料。由亨利‧福特发明的T型福特,完全使用乙醇为燃料。但在宾州与德州的油田被发现后,石油变的很便宜也极易取得,于是汽车便开始改用石油或柴油。

自从最新一轮石油危机以来﹐乙醇作为能源被再次提出来。有人认为乙醇是无污染的能源﹐因为乙醇燃烧的产物是水。但是乙醇的生产﹑运输却可能带来大范围的生态问题。

生产生质燃料的作物被生物质分解或者烧荒种地,导致需要数十年甚至数个世纪的生物燃料才能补偿所排放的碳。为了生产生质燃料,许多土地被改为农地,尤其是开发新的农地会破坏生态。生质燃料的大量使用也造成粮食价格上涨,并威胁贫穷人口的生存。

为了制造及运输生质燃料会产生污染、二氧化碳排放及使用水资源、化肥。在地生产使用生质燃料可以减少这些问题,但是就算在地生产,生质燃料在环保上可能还是不值得,甚至有些研究显示、一些已经量产的生质酒精在经济上都是不值得──例如制造玉米酒精所需要的能量会超过玉米酒精能提供的能量。

其他原料生产的生质燃料

用痳疯树(又名桐油树) 可用于生产生质燃料,这些作物可生长在不适于粮食作物生长的荒地、几乎不需施肥,其种子亦不可食用,对粮食生产影响更小。但有些人认为还是要避免以下状况:有些第三世界国家的农民,可能会为了赚钱,而把原本用来生产粮食作物的土地,拿来种植能源作物;就算能源作物本身不可食、也可以在不食之地种植,但是还是有减少粮食生产的危险性。

采用废弃食用油来生产生质柴油不会占用食物来源,被认为是目前真正值得推广的生质燃料,但是废油中含有许多无用物质,会增加生产问题。

纤维素乙醇是采用人体无法消化的部位,因此比较不会降低粮食生产,也可以减少新农地的需求,但是由于植物的细胞壁(纤维素主要存在的位置)构造相当复杂,且含有许多不同物质,因此以现在的技术来说,生产成本较高;此外,农业废弃物同时也是一种良好而且重要的有机肥料,因此纤维素乙醇的大量使用也是有环保上的疑虑。


生质燃料的大量使用也造成粮食价格上涨,并威胁贫穷人口的生存。(Getty Images)


(http://www.dajiyuan.com)

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