木質纖維素是這個星球上最豐富的可再生資本,由於它是植物最主要的組成部門,據估算,木質纖維素原料占世界生物質量的50%。在大多數場合下,它們被簡樸地燒毀或丟棄。
但實際上,它是生物燃料的極佳原料,可以轉化為纖維素乙醇。玉米乙醇之所以被人詬病,除了與人爭糧、與農爭地外,還有能量效率低的頑疾—消耗1個能量單位的化石能源,只能產出136個能量單位的玉米乙醇。
對纖維素乙醇而言,這些都不是疑問,它的能效比相當讓人滿意,投入1個能量單位的化石能源,能得到10個能量單位的纖維素乙醇。
它甚至不用消耗太多的土地和人力,那些現有的被廢棄的纖維素資本—農作物秸稈、甘蔗渣、木屑、廢紙、廢林木等工農業及城市生活廢棄物中都含有豐富的纖維素,都是生產纖維素乙醇廉價而豐富的原料。
每年纖維素類生物質假如能全部轉化為生物能源,相當于340-1600億桶原油,而現在環球每年消耗的石油是30億桶。
單農作物秸稈一項,中國年產65億噸,理論上纖維素乙醇的年生產才幹高達14億噸,可以知足2024年全部運輸燃料需求捕魚遊戲破解下載。
和玉米、大豆比擬,纖維素類的能源作物對土地前提要求不高,可以栽種在那些貧瘠的土地上。
谷物乙醇生產商POET公司的數據顯示,纖維素乙醇與汽油比擬,可減少溫室氣體排放111%,美國環保局的這一數據是130%,根本相當。
因此,中國科學院、中國工程院院士石元春將它稱之為明日之星。美國正是看到了它的光明前景,在過去兩年內砸下數十億美元進行纖維素乙醇的商務化應用進行研發。
實際上,纖維素乙醇專業早在19世紀就已經提出,重要包含有纖維素原料的預處理、纖維素的糖化和糖化產物的發酵三個步驟。固然纖維素乙醇的原料成本很低,但由于加工過程復雜,設施投資大,其低原料成本被豪情的生產成本、勞動力成本、水電成本和設施投資折舊等所抵消。
纖維素本性上是一種多糖,它是由上千個葡萄糖分子緊密咬合,用氫鍵連結起來的長鏈分子。這種分子結構對水解極度抗拒,它將糖分子封存了起來,任誰也休想動它一分一毫。
最早,用硫酸水解纖維素,設施和生產成本都很高,而且環境污染也很嚴重。當今纖維素乙醇的主導專業是,用生物酶取代硫酸水解纖維素,同時進行糖化和發酵。
固然酶的成本已經減低為本來的130,但繼續減低成本好像遭遇了瓶頸,每升纖維素乙醇的成本在07—1美元間徘徊,比石油的成本高出50%。
受困于成本,纖維素乙醇還沒能商務化。固然已經有萬噸等級的生產裝置,但要和石油一較上下,還有待最后的突破。
海藻產油:成本是最大疑問
任何生物能源,想要取代傳統的化石能源,都要邁過兩道關口—產量和成本。因此,廉價而易得的生物質原料很主要。
被以為是明日之星的纖維素乙醇正是因其廉價而易得的原材料才備受矚目,而可以和纖維素媲美的是—藻類生物能源。
作為地球上長得最快的生物質之一,在適宜的前提下,藻類的生長速度幾乎可以用小時來算計。和其他植物的季候性產出差異,藻類四季都可以連續收割。
就連產油量都是其他油料作物難以望其項背的—藻類含油量在10%-60%左右,產油量是大豆的100倍。
當然,它也不需要土地,生長中幾乎不需要特別養分,只需要陽光、捕魚機高手玩法二氧化碳和水,無論在海水、淡水,甚至是廢水中都能生存。中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員呂雪峰說,一些工業廢水中的氮、磷元素甚至能促進藻類的生長。
海藻生長輪迴需要二氧化碳,實際上是一種固碳機制。假如從海藻中生產美國所有需用的柴油,則海藻生長可望吸收美國電廠排放二氧化碳總量的56%。
理論上,生物質吸收的空氣中的二氧化碳,生物能源途經燃燒后回到大氣中,是完滿的零排放方案。但實際捕魚遊戲app排行場合要復雜得多,從海藻的培植、收獲到精煉,都要消耗能量和排放碳。
加之現有的專業手段,多數採用淡水教養海藻,水體資本的糟蹋也被環保組織所批判。
但無論如何,看起來如此誘人的前景,讓各國都不敢忽視藻類生物能源的開闢,現在中國多家研究機構正在從事藻類生物燃料的開闢。
但考慮到經濟成本,藻類捕魚遊戲大全在線玩柴油要走出實驗室,比纖維素乙醇還要漫長很多。纖維素乙醇的成本比原油高50%左右,而藻類柴油的場合更復雜一點。
假如在開放的池塘中進行養殖,加上國家的補貼,成本尚能與石油抗衡,但它占地面積大、糟蹋水資本,也難以就水體和溫度進行調節,生產起來極其不不亂,發展遭受很大限制。
假如用固化反映器,在封鎖的容器中利用工廠排出的廢氣和廢水進行養殖,不只前提不亂,成品格量高,而且對環境極度友好;但疑問是,它的成本捕魚機玩法經驗居然相近原油的10倍。
因此,藻類生物燃料固然看起來極度誘人,但終極進入商務化生產,替代部門石油燃料,還需要漫長的過程。在內地研究藻類的生物學家看來,打通專業路線并不難,但由于生產成本太高,現在還缺乏商務化生產的前提。