乙醇工業(yè)已在升溫,但是,要考慮從生物燃料取得效益的發(fā)展機(jī)遇,應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度著眼。
谷物基乙醇的原料直接與食品來(lái)源相競(jìng)爭(zhēng),其生命循環(huán)周期的碳排也是一個(gè)問(wèn)題,這一能源投資的能源償還(EROEI)比所需求的要少得多,這意味著產(chǎn)生的凈能量很難高于生產(chǎn)它所使用的能量。
不過(guò),現(xiàn)在所有重大的投資都投向開(kāi)發(fā)谷物基乙醇市場(chǎng),乙醇產(chǎn)品生產(chǎn)將繼續(xù)看好。截至2008年1月,美國(guó)已運(yùn)作有139座乙醇生物煉油廠,擁有能力79億加侖/年。至今,還有62套裝置在建設(shè)中,7套正在擴(kuò)建,這些將再增加55.7億加侖/年。這將使美國(guó)乙醇預(yù)計(jì)的總能力超過(guò)135億加侖/年。但是,美國(guó)于2007年12月19日通過(guò)的能源法案,要求到2022年在美國(guó)燃料供應(yīng)中調(diào)入360億加侖/年替代燃料,這將仍然短缺225億加侖/年。
據(jù)JP Morgan分析師Marc Levinson預(yù)測(cè),美國(guó)從谷物生產(chǎn)生物燃料將不會(huì)超過(guò)360億加侖/年。
這也表明美國(guó)能源法案要求生產(chǎn)纖維素乙醇的原因所在,纖維素乙醇將從許多植物的纖維素來(lái)生產(chǎn),而不會(huì)與谷物相競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)能源法案要求到2012年從纖維素來(lái)源生產(chǎn)乙醇的3%,到2022年達(dá)到44%。據(jù)此估算,這意味著美國(guó)到2012年需生產(chǎn)4.05億加侖纖維素乙醇,2022年達(dá)到158.4億加侖纖維素乙醇。
據(jù)從事咨詢(xún)的McKinsey & Co.公司預(yù)測(cè)分析,如果2022年達(dá)到能源法案要求,則谷物乙醇生產(chǎn)商將達(dá)到生產(chǎn)上限,而不再對(duì)食品價(jià)格造成威脅,這將使谷物乙醇生產(chǎn)商和纖維素乙醇生產(chǎn)商的營(yíng)業(yè)收入達(dá)到約500億~700億美元?梢韵嘈,纖維素乙醇工業(yè)將擁有最大效益。
據(jù)McKinsey & Co.公司分析,纖維素乙醇將于2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。私營(yíng)乙醇公司POET則期望于2012年中期進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。分析也作出預(yù)測(cè),纖維素乙醇將使美國(guó)運(yùn)輸燃料中從乙醇獲得的能量百分?jǐn)?shù),將從現(xiàn)在由谷物生產(chǎn)的乙醇約為3%,提高到2022年約16%。這將使美國(guó)節(jié)約150萬(wàn)桶/天的石油。
應(yīng)當(dāng)看到,乙醇每加侖含有的能量不如汽油多,因此它對(duì)能源供應(yīng)的貢獻(xiàn)常常以能量含量來(lái)度量,而不是以體積量來(lái)衡量。但是,植物科學(xué)家Ken Vogel的研究發(fā)現(xiàn),纖維素乙醇實(shí)際上產(chǎn)生正向的凈能量。在美國(guó)內(nèi)布拉斯州農(nóng)業(yè)研究服務(wù)中心所作的研究中,Ken Vogel計(jì)算出生產(chǎn)纖維素乙醇的全部用能。這一研究包括生產(chǎn)拖拉機(jī)使用的能量、制取農(nóng)田植物種子使用的能量、生產(chǎn)除草劑使用的能量、生產(chǎn)化肥使用的能量和收獲過(guò)程使用的能量。研究表明,纖維素原料生長(zhǎng)使用一個(gè)單位的能量,可得到近5.5個(gè)單位價(jià)值的乙醇。它比從谷物生產(chǎn)乙醇的效率甚至更高。纖維素乙醇排放主要的溫室氣體二氧化碳比谷物基乙醇遠(yuǎn)遠(yuǎn)少得多。纖維素乙醇排放二氧化碳比一般的汽油要少80%,而谷物基乙醇僅少20%。從諸多效益可見(jiàn)投資纖維素乙醇的發(fā)展機(jī)遇。
分析認(rèn)為,纖維素乙醇還可為酶和發(fā)酵有機(jī)物創(chuàng)建30億~50億美元的工業(yè)。