生物能是以生物质为载体,由生物质产生的能源。它是绿色植物光合作用过程中,通过叶绿素将太阳能转化为化学能储藏在生物质内部的能量。生物质能源燃烧过程放出的二氧化碳被绿色植物吸收,通过光合作用被固定,再转化为化学能,如此循环可再生,可以减少污染,属于环保型能源。
目前世界各国普遍以甘蔗、甜菜、玉米、小麦和薯类等能源作物为原料生产燃料乙醇,并已取得显著的经济效益和社会效益。如世界生产燃料乙醇最多的国家巴西,预计2006年甘蔗燃料乙醇可达1600万吨。目前已成为世界上唯一不供给纯汽油的国家。我国于2000年启动陈粮乙醇转化计划,年产乙醇100余万吨。并作为“十五”十大重点工程之一,先后在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽全省及湖北、河北、山东、江苏部分地区基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。当前,各地上马生物质燃料乙醇项目的积极性很高,意向建设的产能达1000万吨。“十一五”期间国家从战略上统筹规划,引导生物质燃料业发展,坚持“因地制宜,非粮为主”。车用乙醇试点评估已完成。国家批准建设4个生物质燃料乙醇试点项目,已形成年产乙醇102万吨能力。
生物质燃料在未来将发挥重要作用,但在市场进入方面存在一些问题需要解决,尤其是与现有燃料供应和分销系统的匹配。燃料乙醇燃能低于传统汽油,腐蚀性强,使用时需对车辆进行改装,增加经济负担,国家需花费大量资金研发和生产使用燃料乙醇车辆。在不改装车辆条件下,提高乙醇等燃料的掺混比,提高燃料的经济效益等问题也亟待解决。
据有关资料介绍,开发新一代生物质燃料丁醇是解决上述问题的重要途径。英国政府资助的环保组织的“节能信托基金会”官员说,发展燃料丁醇的前景比其它生物质燃料更乐观,因为燃料丁醇腐蚀性小,既不需要车主购买特殊车辆,也不必改造原有车辆的发动机,而且这种新型燃料更环保。据介绍,生物质燃料丁醇还有以下优点:蒸气压力低,与汽油混合时对水作为杂质的宽容度大,使其适合在现有的燃料供应和分销系统中使用;与现有生物质燃料相比,生物质丁醇还能够与汽油达到更高的混合比;丁醇是一种高能量生物质燃料,与传统汽油和乙醇混合汽油相比,生物质丁醇的经济效益高,能提高车辆的燃油率和行驶里程。每加仑(约合4.5升)生物质丁醇比传统汽油提高车辆行驶里程10%,比燃料乙醇提高30%;与源自石油炼制的运输燃料相比,生物质丁醇具有显著的环境效益,能降低温室气体的环境排放,减少二氧化碳排放量。
英国《泰晤士报》报道,英国计划利用英格兰东部的甜菜生产生物质丁醇,并将其与传统的汽油混合用作车辆驱动燃料,以减少对环境的污染。第一座丁醇燃料工厂由英国联合食品有限公司建造,计划设计能力7000万升,于2007年年底试生产,到2010年丁醇燃料可在1250个英国石油公司加油站销售。
最近杜邦公司与全球最大的BP能源公司合作研发生物质燃料,率先投放市场的产品为生物质丁醇,2007年将其作为汽油的生物混合成分首先在英国推出。杜邦公司和BP能源公司与英国联合食品有限公司合作,改造英国首座乙醇发酵装置,用于生产生物质丁醇。双方将根据市场需要,增加面向全球的生产能力。
发展生物质能源,是我国能源战略的重要组成部分。目前正在编制和完善生物质燃料发展专项项目,有关主管部门应当针对各国生产和使用燃料乙醇存在的问题和研发生物质丁醇的前景,确定我国发展生物质能源的技术路线。要特别关注生物质丁醇的开发,将其纳入能源发展规划中,做到起步快,起点高。
发展生物质丁醇可分为两个阶段实施。开发初期,可利用现有生产乙醇的技术设备进行相应的改造,以加速新一代生物质丁醇投放市场。第二阶段应集中多部门、多学科的专家组织攻关,采用现代先进生物技术,研发高效转化生物质丁醇的工艺技术、设备,以提高经济效益、生态效益和社会效益。