中華石化網訊 一個偉大點子的起源極有可能十分貼近生活。為解救一只眼神絕望的小猩猩，生物學家威利·史密斯想要重建森林，于是發掘出了一種近乎完美的生物燃料：糖棕。
“這種樹不需要使用任何農藥或化肥，還能有效地將陽光轉化為能量。每棵糖棕樹產出的乙醇足夠一輛汽車每天行駛。”只要提起“糖棕”，史密斯就會不遺余力做起宣傳。
且不追究這種生物燃料是不是真的如此神奇，我們已經可以肯定的是，就像偉大點子的誕生，那些能量滿格的燃料源，其實也在日常生活中唾手可得。
世界各地正在上演的情景是：最早進入人類視野的以生物乙醇為主的第一代生物燃料，存在“與糧爭地”等天生缺陷，而像纖維素這樣的新型生物燃料，亟待走出實驗室。
要知道，僅每年纖維素類生物質假設全部轉化為生物能源，就相當于340億-1600億桶原油，而目前全球每年消耗的石油還不到50億桶。
生物燃料一旦破繭，化身新一代主要燃料，無疑將是整個地球的福音。
從柬埔寨土地上越種越多的糖棕樹，到華盛頓上空不斷掠過的波音夢想客機，生物能源勾畫的美妙圖景，徐徐展開。盡管它的誕生和成長，從來算不上一帆風順。最近的一大壓力來自美國環保署，官員們提議降低對乙醇的需求。
好消息是，美國上個月推出的最新版農業法案，涉及約1萬億美元的財政撥款管理，將首次為生物化學和生物產品提供激勵。該法案同時支持從事前沿生物燃料的企業，認為它們將有助于創造就業，減少美國對外國石油的依賴。
當今年2月7日美國總統奧巴馬在密歇根州立大學將這一法案簽署生效時，我們看見生物能源又一次在磕磕碰碰中，砥礪前行。
能源就在生活中
美國政府2007年通過的《能源獨立和安全法案》中，將生物能源技術分為四大類別：可再生燃料、纖維素、生物柴油和革新技術。
可再生燃料指的是生物乙醇，主要原料是玉米、小麥等谷物及糖類農作物，也被稱為第一代生物燃料。纖維素則是以玉米的莖葉根和木質、柳枝等人工栽培植物為原料，利用微生物的糖化及發酵作用，轉化為酒精。而生物柴油是用海藻油、大豆和棕櫚油等制造出的柴油替代燃料。
革新技術則成為生物燃料技術孵化基地。只要滿足必須利用生物質原料、并制造美國環保局認定的運輸燃料，便可以大膽發揮。再生化學公司Gevo便在利用砂糖制造異丁醇。在去年的美國化學學會年會上，科研人員展示了一項新技術：一類新的催化劑在實驗室中轉化出95%的丁醇，這顯示丁醇的潛力巨大，有望取代乙醇在能源領域的地位。
目前，世界上技術較為成熟的生物質能利用方式主要包括生物質發電、液體燃料和生物質燃氣等，但一些新技術也在不斷被開發。
今年2月，佐治亞理工學院的科研人員便開發出一種直接以生物質為原料的低溫燃料電池。這種燃料電池只需借助太陽能便可以將稻草、鋸末、藻類甚至有機肥料轉化為電能。
弗吉尼亞理工學院研究人員近日也研發出一種高效的新生物燃料電池原型，能夠通過酶蛋白從糖中獲取能量，效率幾乎接近100%，成為傳統鋰電池的有力競爭對手。當用戶的手機搭載鋰電池時，可供使用的時間可能只有1天，而未來由糖帶來的能量，則能滿足整整10天的使用需求。
大企業的資金博弈
在各類生物能源不斷被研發的同時，類似Solazym、Amyris和Renewable能源集團這樣的小型公司被視為未來之星，規模化的投資在這時顯得至關重要。
海外媒體近日曝料稱，包括埃克森美孚、杜邦和英國石油公司(BP)在內的大型公司正在采取行動，尋找該領域的潛在機會。
斥資1億美元投資以藻類為原料的生物能源產業后，埃克森美孚將注意力轉向更有效率的藻類生物燃料，合作方為Synthetic Genomics。杜邦則在研究生產纖維素乙醇，該公司在美國愛荷華州設立的一處商業化纖維素乙醇生產基地接近完成。到今年末，該基地有望以3000萬加侖的產能生產以玉米秸稈為的原料燃料乙醇。而BP投資于生化丁醇領域。
今年2月下旬，泛美開發銀行(IDB)和丹麥生物科技公司Novozymes簽訂了一份為期三年的合約，共同為拉丁美洲及加勒比地區提供可持續的先進生物能源解決方案。
科技業巨頭同樣瞄準這樁生意。剛剛摘得福布斯富豪榜全球首富寶座的比爾·蓋茨早在2006年就通過旗下Cascade投資公司向用玉米生產乙醇的PacificEthanol公司大手筆注資8400萬美元。
而蘋果位于美國的北卡羅來數據中心使用由Bloom Energy制造的電池燃料系統，通過生物代謝物產生沼氣，燃料池能生產出相當多的能源。
磕磕碰碰政策路
一些經濟體也設定了雄心勃勃的計劃。歐盟于2008年設定生物燃料發展目標：到2020年讓可再生能源燃料占所有運輸燃料的10%，其中主要是第一代生物燃料，即用糖料作物、谷物和油籽制造的燃料。從2003年開始，歐盟批準發展和使用生物燃料。在近10年的時間里，歐盟已耗資150億歐元致力于從大豆、甘蔗等糧食作物中提取運輸用燃料。
彭博新能源財經曾預計，2020年前，由城市垃圾和工廠廢物生產的生物燃料可以取代歐盟一半以上的汽油用量。歐盟在2020年可生產240億加侖的新一代乙醇，約占汽油消費預估量的65%。
盡管仍有很多企業爭相涌入生物能源業，發展道路卻談不上平坦。生物燃料行業的快速擴張一直頗具爭議，因為它把玉米、蔗糖、棕櫚油和小麥等農作物都變成了燃料。2008年是一個顯而易見的分叉點——人們大量制造以玉米為原料的生物乙醇，導致玉米價格暴漲，有關糧食危機的言論甚囂塵上。
甚至有曝料稱，世界銀行為此秘密撰寫了一份報告，指出由于許多農作物都改用于生產生物燃料，全球食品價格因此大漲75%。當時，美國三分之一以上的玉米被用于制造乙醇，而歐盟生產的植物油有一半都用于生產生物柴油。
2012年，這種危機感進一步顯現，在生物燃料行業增長放緩之際，美國政府結束了對該行業長達30年的財政支持，取消了一項價值約60億美元的稅收抵免政策。
根據聯合國環境規劃署公布的《可再生能源投資國際動向2013版》，2012年發達國家對生物燃料的新增投資為38億美元，發展中國家為12億美元，兩者均低于此前一年的50億美元及18億美元。
去年，美國環保署開始重新審視2014年的可再生燃料標準，首次提出減少美國汽油供應中對乙醇的需求。
產業規模破繭而出
不過，聯合國2013年發布的報告顯示，2012年的研發費用方面，生物燃料同比增加2%至17億美元，大部分投向纖維素乙醇和藻油等下一代科技。
第一代生物燃料之所以被人們詬病，主要是因為它增加了對農作物的需求，迫使人們砍伐森林和排干濕地來種植糧食，造成糧食價格飆升。而以藻類為代表的第三代燃料被視為有望解決這一問題的救星。研究公司Research and Markets本月發布報告稱，全球藻類生物燃料技術市場從2014年至2018年的復合年增長率將高達43.4%。這一增速背后的驅動力致以是不斷加劇的環境預警。由礦石燃料導致的污染上升使人們開始尋找汽車替代燃料。
一些樂觀跡象持續顯現。生物燃料廠商Pacific Ethanol上周發布業績報告顯示，該公司在去年第四財季同比扭虧為盈，營收也出現顯著增長。受此提振，該股隨即飆升超過65%，今年以來的累計漲幅已經高達201.18%。另外一家生物燃料公司Bio Fuel Energy的年內漲幅也高達109.36%。
美國乙醇產業去年四季度的獲利也頻報佳音，Green Plains再生能源公司及Valero能源公司等乙醇制造商獲利大增。其中Green Plains的凈利增長兩倍，并預期今年上半年將創下史上最佳獲利表現。北美最大煉油企業Valero能源公司乙醇部門同期營業利益也攀升至史上最高2.69億美元。
在研究公司Navigant看來，全球生物燃料產業即將步入一個新的發展階段，這一階段將聚焦先進和完全替代型生物燃料，并由航空業和美國國防部驅動。該公司近日發布報告指出，全球道路運輸方面對生物燃料的需求也有望從2013年的324億加侖激增到2022年的511億加侖，增幅近六成。
數說科技
最新開發的一種高效新生物燃料電池能夠通過酶蛋白從糖中獲取能量，效率接近100%，成為傳統鋰電池的有力競爭對手。當手機搭載鋰電池時，可供使用的時間可能只有短短1天，但未來由糖帶來的能量可以滿足整整10天的使用需求。
美國最新推出的最新版農業法案涉及約1萬億美元的財政撥款管理，該法案支持從事前沿生物燃料的企業，以減少美國對外國石油的依賴。
歐盟曾設定生物燃料發展目標：到2020年讓可再生能源燃料占所有運輸燃料的10%。在近10年的時間里，歐盟已耗資150億歐元致力于從大豆、甘蔗等糧食作物中提取運輸用燃料。
以藻類為代表的第三代燃料被視為有望解決第一代生物燃料的缺陷。研究公司Research and Markets本月發報告稱，全球藻類生物燃料技術市場從2014年至2018年的復合年增長率將高達43.4%。
生物燃料廠商Pacific Ethanol上周發布業績報告顯示，該公司在去年第四財季扭虧為盈，營收顯著增長。受此提振，該股隨即飆升超過65%，今年以來的累計漲幅已經高達201.18%。另外一家生物燃料公司BioFuelEnergy的年內漲幅也高達109.36%。
全球道路運輸方面對生物燃料的需求也有望從2013年的324億加侖激增到2022年的511億加侖，增幅近六成。
根據國際航空運輸協會的最新預測，2020年生物航煤將達到航油總量的30%。這意味著生物航煤的研發和商業應用只是剛剛起步，尚存在巨大的空間。
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