生物燃料VS.生物发电


  近日,《科学》(Science)杂志刊登的一篇研究报告得出结论,平均来说,使用生物质发电比将生物质转化为生物燃料高效80%。另外,发电的做法在减少温室气体排放量方面也能发挥两倍的效用。这个结果表明,在乙醇基础设施上的投资很可能被证明是一种误导,即使是基于更高效的纤维素处理过程。该研究是由斯坦福大学、卡内基科学研究所和加州大学默塞德分校(the University of California, Merced)的研究员合作完成的。

  根据这项研究,还存在着从使用柳枝稷、木屑和其他生物质燃料的发电厂那儿捕获并储存其所排放二氧化碳的潜力——燃烧乙醇就不存在这样的可能。尽管燃烧生物质时也会释放二氧化碳,但总体来说其产生的二氧化碳比化石燃料少,因为那些为了补充资源而成长起来的植物会再次吸收排放的二氧化碳。根据该研究,捕获这些燃烧排放并将它们隔离在地下,将会“产生一种碳负性(carbon-negative)的、可将二氧化碳从大气中消除的能源”。

  研究人员们的发现是以加州大学伯克利分校创建的生物燃料分析元模型(the Biofuel Analysis Meta-Model)方案为基础的。该分析覆盖了一系列农作物,包括玉米和柳枝稷,以及许多不同的能源转换技术。所收集的数据应用于四种以电力或内燃机驱动的交通工具——小型轿车、中型轿车、小型运动型多功能汽车以及大型运动型多功能汽车——以及它们在室内和高速公路上驾驶的运营效率。

  该研究计算了将生物质转化为乙醇和电力所需的能量,以及制造和配置每一种交通工具的能源强度。在大多数情况下,生物电远远优于乙醇,尽管当电力汽车——尤其是小型轿车和大型运动型多功能汽车——不是设计用于高效的公路驾驶时,两种方法能达到的距离相当。

  生物电方法的潜力可能还会更大,因为在生物燃料分析元模型下,“我们没有将热量算作一种(可用的)副产品,而这会使电力途径更加有利,” 埃利奥特·坎贝尔(Elliott Campbell)说道,他是该研究报告的第一作者,也是加州大学默塞德分校的一个部分、瑟艾拉内华达研究所(the Sierra Nevada Research Institute)的助理教授。

  斯坦福大学的土木与环境工程教授马克?雅各布森(Mark Jacobson)进行了一项相似但更广泛的研究,在去年12月发表,该研究更注重不同能源对环境的影响。他既不支持用生物质发电,也不支持生产乙醇,但他表示,听到乙醇方法是最糟糕的,他并不感到奇怪。

  雅各布森表示,燃烧生物质“不一定是高效的发电方式,但它比制造生物燃料高效。”他补充说:“电力汽车比燃料汽车高效4至5倍,这是有道理的。”

  但是,蒙特利尔的纤维素乙醇生产商Enerkem的总裁文森特·阔耐特(Vincent Chornet)表示,选出赢家可能是一个错误:两种做法各有用武之地。在基础设施不足以支持大规模电动汽车充电的地方,下一代生物燃料是唯一的其他选择。他还补充说道,生物燃料为航空旅行和重型运输提供了答案,而这是电力及目前的电池技术无法处理的。