科技進步以後,有哪些生物燃料?


生物燃料來源於生物質,這種有機物以化學能的方式存儲陽光。生產生物燃料為城市垃圾、農業垃圾和工業垃圾提供了一個處置機制。生物燃料來自於糞便、其他可降解的垃圾以及活體或者近期死亡的生物體物質。普通的植物材料包括玉米、大豆、廢木、細條蘆筍、作物殘渣、秸稈、麻、柳樹、甘蔗和棕櫚。雖然生物燃料向大氣中排放的二氧化碳量和化石燃料一樣多,但是這些排放物被認為是碳中和的,因為生物燃料在生長的過程中從大氣中吸收了二氧化碳。雖然美國的生物能源產業產生的電能只佔美國電能總量的0.5%,但是這些生物能源已經避免了因每年燃耗化石燃料而向大氣中排放110萬噸二氧化碳。

生物質處理方法包括生物質腐爛中的厭氣消化來生產甲烷,發酵和蒸餾來生產乙醇,真空狀態下加熱有機廢物來生產可燃氣體,生物質的臨氫氣化來生產甲烷和乙烷,用高溫高壓的一氧化碳和蒸汽對生物質加氫轉化來生產燃油,對高纖維的有機廢物進行分解蒸餾來生產乙醇以及對廢木進行酸催化來生產和蒸餾糖分。

用來生產生物能源的能源作物收割和維護的成本都較低。燃料乙醇能相對容易地從普通作物中生產出來,比如甘蔗和玉米。旨在依靠靈活燃料來驅動的汽車、卡車和小型麵包車的混合燃料中乙醇的含量達到85%。駕駛靈活燃料汽車的消費者可以根據價格和可用性來選擇使用何種燃料。每公頃藻類產生的能量是地面作物的30多倍。如果藻類燃料取代美國所有的石油燃料,它需要15000平方英里的土地,這不到美國2000年種植玉米面積的1/7。

產於木頭、草類或者植物不可食用部分的纖維素乙醇在化學成分上和其他途徑生產的乙醇是一樣的。作為玉米乙醇的一個擇優替代品,纖維素乙醇來自於豐富且多樣的原材料。和新配方的汽油相比,纖維素乙醇可以降低85%的溫室氣體排放,而如果利用天然氣來為玉米乙醇的生產提供能量,那麼玉米乙醇通常根本不會減少溫室氣體排放。纖維素乙醇需要進行更多的處理以使得糖分對發酵過程中用到的微生物更容易獲得。

通過把石油與氫氧化鈉和甲醇或者乙醇混合的方式生產的生物柴油可以利用提取自油菜、大豆、芥末、亞麻、向日葵和麻中的有料以及植物油廢料、動物脂肪和下水道中生長的藻類進行生產。當這些生物柴油和礦物柴油混合的時候,任何柴油發動機都可以利用。從2004年到2005年,美國生物柴油的市場份額數量增加了3倍多,而到2006底則增加了4倍,其消費總數超過了10億加侖。


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