挖掘纖維素中的太陽(yáng)能
第二代生物燃料，實(shí)際是將生物燃料的來(lái)源從玉米等糧食作物，變更為秸稈、農(nóng)作物殘?jiān)绒r(nóng)業(yè)廢料，以及木薯、甜高粱等經(jīng)濟(jì)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(jī)的可行方法。因?yàn)橹参锏哪举|(zhì)部分都是由纖維素構(gòu)成，植物“捕獲”的太陽(yáng)能大多儲(chǔ)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(lái)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(jié)構(gòu)——緊密結(jié)實(shí)。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(fā)酵法是生產(chǎn)纖維素乙醇的主要方法之一。其主要原理便是通過(guò)酶制劑來(lái)加速瓦解生物質(zhì)中的纖維素，并轉(zhuǎn)化為糖，然后如同釀酒一般，將糖變成酒精，再蒸餾成為無(wú)水乙醇。
據(jù)了解，美國(guó)環(huán)保署今年2月頒布的《可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)》指出，到2022年美國(guó)生產(chǎn)的生物燃料將達(dá)到360億加侖，占全國(guó)能源消耗的1/4，而其中160億加侖都將基于纖維素。
我國(guó)目前的糧食產(chǎn)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(lái)源廣泛 不與人爭(zhēng)糧
與糧食乙醇不同的原料來(lái)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(nóng)業(yè)廢棄物、不與人爭(zhēng)糧、不與糧爭(zhēng)地，這是第二代生物燃料誕生時(shí)就被賦予的使命。
據(jù)中國(guó)科學(xué)院能源植物中心副主任劉公社估計(jì)，中國(guó)目前的糧食產(chǎn)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(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的開(kāi)端，以纖維素為原料的第二代生物燃料乙醇才是未來(lái)大規(guī)模替代石油的關(guān)鍵。
麥肯錫2008年的研究報(bào)告表明，中國(guó)每年產(chǎn)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(chǎn)。“按照5噸秸稈生產(chǎn)出1噸乙醇計(jì)算，從2億噸秸稈可以得到5000多萬(wàn)噸乙醇，幾乎等于目前中國(guó)的汽油總消耗量。” 諾維信公司全球執(zhí)行副總裁托馬斯·那奇表示。而麥肯錫估計(jì)，到2020年時(shí)，中國(guó)生產(chǎn)的纖維素乙醇將可以替代3100萬(wàn)噸汽油，每年為中國(guó)帶來(lái)320億元人民幣的收入，創(chuàng)造600萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。
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