汽车用生物燃油与密封技术
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2.4 国内外燃料乙醇产业现状

2.4.1 加工原料来源

以粮食为原料的第一代燃料乙醇由于存在成本过高、对土地和粮食安全造成威胁等问题而备受争议。乐施会(Oxfam)的研究表明,以粮食为原料的生物燃料推高了粮食价格,并大量占用土地资源,过去十年中亚洲、非洲和拉美有60%的新开发土地被用于生产生物燃料。传统生物燃料“与粮争地,与人争粮”。欧盟为了减少因使用以粮食为原料的生物燃料对社会和环境带来的负面影响,2012年10月公布了新生物燃料法令限制使用粮食生产生物燃料,到2020年,以粮食为原料的生物燃料的使用比例不得超过5%。目前第一代生物燃料占欧盟交通运输领域能源消耗总量的4.5%。

美国2011年燃料乙醇消耗的玉米达50.5亿蒲式耳(1.28亿吨),相当于美国当年玉米总产量40%左右,全球玉米产量25%(图2-8)。2011年美国国会取消了持续多年的乙醇调和税收减免政策(减免45美分/加仑)和进口关税(54美分/加仑)。2012年夏天,美国又发生了56年来最严重的干旱,玉米产量下降了20%,降至2010年来最低水平,导致玉米价格上涨48%。由于美国的玉米乙醇产量下降,巴西产乙醇32年来首次直接进入美国市场。巴西2010/2011和2011/2012榨季也曾面临因蔗糖产量下降而导致的燃料乙醇产量下降,并且在2011年将乙醇汽油中乙醇的调和比例从25%降低至20%。

图2-8 2011年美国玉米消费情况

由于粮食乙醇存在“与粮争地,与人争粮”问题,因此世界许多国家和地区均加快了非粮燃料乙醇的产业发展步伐。欧洲目前正鼓励新能源企业利用垃圾、麦秆和藻类等非粮食原料开发新一代生物燃料,而不改变其2009年制定的到2020年境内交通运输领域能耗的10%为可再生能源的目标。新法令规定只有以非粮原料制备的第二代生物燃料才可能在未来获得补贴。2011年8月,美国政府推出了一项总额为5.1亿美元的补贴计划,由美国农业部、能源部和海军共同投资推动美国第二代生物燃料的生产开发进程。2012年8月美国政府宣布,对纤维素燃料产品提供每加仑1.01美元、对生物柴油每加仑1美元的联邦税收减免。对于纤维素燃料的减免政策还将延伸至利用藻类、蓝细菌或浮萍(多种浮萍)炼制的燃料。而巴西目前正在开发蔗渣制燃料乙醇和新一代的含糖木薯制燃料乙醇技术。

从“十三五”期间国际和国内市场观察来看,与美国、巴西等国家相比,我国燃料乙醇仍拥有巨大的市场空间,中国生物燃料乙醇产业经过近20年发展,以玉米、木薯等为原料的一代和1.5代生产技术工艺比较成熟,以秸秆等农林废弃物为原料的二代生物燃料技术已具备产业化条件。第一代燃料乙醇主要依靠玉米、小麦等作物为原料进行发酵生产。

对第一代燃料乙醇而言,关键的问题不在于技术,而是运输半径。目前,中国的大多数燃料乙醇生产厂都集中在东北三省,未来要全面推开,就应该进行区域性的布局,比如在华东、华南等地区设厂。而对第二代燃料乙醇而言,中国至今尚未突破的难点,是天然木质纤维素中的五碳糖转化酶技术。