我国生物质能源现代化应用前景展望(四)——生物质能源转化生命周期分析

生物质种类不同,转化为运输燃料的途径也是多种多样,生命周期排放的温室气体和能耗也不相同。总结对比主要生物质转化途径的全生命周期分析(LCA)结果,有助于明确需要进一步改进的技术难题和方向。生物质转化为醇类燃料时,使用E85比使用传统汽油的碳排放明显下降,纤维素生化转化途径排放的二氧化碳当量值约为传统汽油的0.2~0.7倍,热化学途径约为传统汽油的0.6~0.9倍,玉米干法为传统汽油的0.8~1倍。油脂类生物质转化为酯类燃料时,生物柴油减排温室气体的效果,动物油脂地沟油、棕榈油豆油、椰子油菜籽油。动物油脂、地沟油生产生物柴油可减排温室气体70%~90%,以植物为原料的生物柴油可减排10%~90%。生物质转化为烃类燃料时,菜籽油基喷气燃料可减排温室气体13%~55%,F-T合成油比油脂加氢具有更好的减排效果,BTL通常可减排80%以上的温室气体,CBTL的减排效果与掺入生物质的比例有关,热解汽柴油的温室气体减排率为58%~70%。对于微藻生物燃料工艺过程,在微藻产率和含油量不太低的情况下,池子系统的温室气体排放低于石油柴油。     

欧盟公路运输燃料使用第一代生物燃料净减排5．6％

国际粮食政策研究所（IFPRI）于2010年3月26日发布的报告通过计算表明,欧盟公路运输使用的第一代生物燃料,即使考虑到间接士地使用变化（ILUC）的影响,净温室气体排放也可减少高达5．6％（20年内可减排1300万吨C02）。     

生物燃料“生死劫”

自德国耶拿大学两位专家研究发现,生物燃料并未达到欧盟宣称的可减少温室气体排放达35％的目标。这一结果再次对欧盟可再生能源减排战略目标的制定和实现提出质疑。     

2013年英国温室气体排放下降2%

<正>英国政府3月20日表示,因化石燃料用量减少,2013年英国温室气体排放下降了2%。自2013年开始英国能源和气候变化部(DECC)发表报告,主要报道能源消费量和排放量。DECC数据显示,自上世纪90年代以来,温室气体排放量大体上一直在下降。政府认为,2013年温室气体排放量减少归因于煤炭用量减少了9%、天然气用量下降了7%。     

液化空气集团鲁奇公司建造第二代生物燃料工厂

根据欧盟减少温室气体排放政策的要求。到2010年欧洲生物动力燃料占其总燃料需求的份额应增加到5．75％。德国联邦政府则提出了更高的要求。近期,液化空气集团（AirLiquide Group）全资德国子公司——鲁奇（Lurgi）将与德国卡瑞思克鲁赫技术研究所合作建造第二代的生物燃料工厂,该工厂将完成生物质能源技术的第二步,即将从生物质原料中提炼的液体转化为合成气。     

美国可再生燃料标准(RFS)的实施与监管

可再生燃料标准(RFS)项目是美国联邦政府为提高生物燃料利用量、减少温室气体排放而推出的政策安排,要求相关责任方在2022年前不断增加可再生燃料在交通运输领域的用量,完成法定的年度可再生燃料配比责任量。美国环保署负责项目的具体执行,按照原料、工艺流程、温室气体减排效果等将可再生燃料划分类别,依据法定目标、燃料供应和其他条件为炼油商和进口商设定年度可再生燃料配比责任量,在必要时有权对责任方行使豁免权并适度调整合规目标,同时对可再生燃料配额交易市场进行监管。可再生燃料身份码(RINs)对应于美国生产或进口的每加仑可再生燃料,跟踪可再生燃料的使用情况并监测履约表现。RINs能在市场自由交易,责任方可选择购买RINs完成合规目标。从实施结果上看,传统淀粉乙醇燃料及生物质柴油的使用量达到法定目标,而纤维素生物燃料与先进生物燃料未达到预期目标,环保署不得不连续调整标准。未来环保署仍将拥有年度可再生燃料责任量的制定与调整权并负责市场监管,同时也面临着替代燃料技术水平、地区经济现状、政策调整、公平性等多种不确定因素的挑战。     

美国中西部打造航空生物燃料基地

<正>由美国中西部生物燃料价值链各利益攸关方组成的美国中西部可持续航空生物燃料联盟,2013年6月27日召开峰会,发表了题为《航空燃料的可持续发展未来》报告,在当地引起反响。美国白宫、农业部、国防部均支持发展航空生物燃料,认为生物燃料业是一项具有回报的产业,可降低温室气体排放,减少对外国石油的依赖,还可增加就业。报告建议大面积种植一种适合生产喷气发动机燃料的新植物。这也是其最具创新的建议。这种植物自身具有加工成     

英国斥巨资开展碳埋存

英国政府将拨款2500万英镑(约合4500万美元)开展碳埋存研究，以减少温室气体的排放量，遏制气候变暖。碳埋存技术是指将使用矿物燃料的电厂、石油钻塔和其他能量消耗设施排放的二氧化碳和甲烷等废气“捕捉”并储存起来，从而减少温室气体的排放量。这种技术应该在10年内投入实际应用，捕捉到的温室气体将被埋藏在北海废弃油田地下。     

欧盟发展生物燃料有关政策及启示

交通运输所需能源在欧盟全部能源消费中超过30％，其中90％为化石能源。这需要大量的石油进口，并使欧盟经济极易受到国际石油市场波动的影响。据统计，1990～2010年，欧盟所增加的二氧化碳排放量中90％来自交通运输业，被认为是欧盟没有完成《京都议定书》规定减排任务的主要原因。为了改变这一现状，欧盟将生物燃料作为发展重点。欧盟计划确定，生物燃料的比例2005年达到2％，2010年达到5．75％，2030年实现交通运输燃料的25％来自生物燃料。发展生物燃料可以减少温室气体排放，促进交通运输燃料无碳化进程，实现能源供应的多元化，长期替代化石燃料；还会为农村地区提供更多的收入渠道和就业机会。     

奥巴马政府公布新的轿车排放标准

奥巴马政府公布2017～2025年轿车／小型卡车燃料消耗率和温室气体排放标准。按奥巴马政府的计划。要求2017～2025年轿车／小型卡车平均每英里CO2排放量163g、燃料消耗率达到54．5英里／加仑。世界资源研究所称，小型汽车占美国温室气体排放量的17％。按该计划，估计将削减温室气体排放量60×10^8t，估计可节约石油120×10^8bbl。     

汽车用代用燃料CO2和有害排放生命周期分析

通过应用全生命周期分析方法,本文对各种代用燃料的CO2排放和有害排放进行了全面分析,为未来大规模推广会造成的环境影响给出量化评估结果。研究表明,煤基代用燃料CO2排放和有害排放都较高;电动汽车能减少油箱到车轮阶段的CO2和有害排放,但发电过程中大量使用煤炭又会造成大量的环境污染;汽油车温室气体排放量高,柴油车有害气体排放量大,在短期如果没有法规的限制和技术进步将会进一步影响环境;燃料电池是最清洁的能源形势,无论WTT阶段和TTW阶段,CO2和有害气体排放都很少。     

废弃物发电新技术

利用废弃物作为燃料进行发电，不仅可以减少化石燃料的消耗量，也有利于减少二氧化碳等温室气体的排放，因此已引起许多国家的重视。目前，超级垃圾发电系统和使用垃圾固形化燃料发电等技术都已进入实际应用阶段。所谓超级垃圾发电系统，是把废弃物燃烧时产生的蒸汽与涡轮机结合起来，提高其发电效率。     

燃煤发电排放的二氧化碳用于生产生物燃料

澳大利亚燃煤发电站计划用排放出的温室气体CO2生产生物燃料。澳大利亚生物燃料公司Algae．Tec与新南威尔士州政府拥有的Macquarie电力公司签署了一项协议,在悉尼北部猎人谷发电站旁建一个碳捕获和生物燃料生产厂。     

生物燃料乙醇和生物柴油全生命周期分析

使用清华大学Tsinghua-CA3EM模型中的Well-to-Wheels模块,对玉米、木薯、甜高粱制取燃料乙醇和大豆、麻风果、地沟油制取生物柴油共6条技术路线,进行了基于案例的全生命周期计算。结果表明:除木薯制乙醇路线外,其它各路线的化石能源投入都大于所产燃料所含的能量;与汽油、柴油路线相比,各生物燃料路线所需的化石能源减少、温室气体排放增加;导致此状况的原因主要为燃料生产能耗高、原料种植过程中肥料消耗多等。综合考虑,对于富煤贫油国情而言,现有生物燃料路线具有可行性。     

美国重申甘蔗生物燃料是低排放可再生燃料

美国环境保护署(EPA)已经确认甘蔗乙醇是一种低碳可再生燃料,它对减少温室气体(GHG)排放的贡献很大。作为最后定稿的关于实施第2阶段可再生燃料标准     

生物燃料可能增加温室气体排放

一项新的研究表明，生物燃料的生产可能会增加温室气体的排放。该研究的第一作者、诺贝尔奖获得者Paul Crutzen来自欧美的同事认为，生产生物燃料作物所需的氮肥，可能导致比人们此前所认为的更大数量的一氧化二氮排放到大气中。根据这项研究，微生物把化肥中的3％到5％的氮转化成了一氧化二氮，而不是政府间气候变化委员会所估计的1%。     

生物燃料可持续标准和认证开始施行

2007年以来,生物燃料对社会环境的复杂影响受到高度关注。联合国粮农组织（FAO）世界粮食峰会、生物多样性公约（CBD）缔约方大会、教科文组织（UNDESA）第次世界水评估项目等评估了生物燃料对粮食安全、温室气体排放、自然生态环境、水资源的影响,指出生物燃料引发的负面影响不容忽视,敦促各国通过技术和政策手段予以解决。事实上,美国和欧盟等主要生物燃料生产和使用国也对生物燃料的社会环境影响、     

发展燃料乙醇和生物柴油的碳排放效应综述

燃料乙醇和生物柴油最初被认为是"清洁能源"和"绿色能源",并在各国政府以"减排"为目标的相关政策支持下得到了快速发展;但近两年却有学者提出,发展生物燃料可能会导致更多的碳排放,对碳排放效应的认识发生了转折性分歧。文章基于燃料乙醇和生物柴油的碳排放效应,系统综述了其碳排放效应研究历程,结果表明:仅通过生命周期评价法对比燃料乙醇和生物柴油与化石燃料的生产流程,二者的确能够显著减少温室气体排放;但如将它们所带来的土地利用的变化考虑在内,就会产生更大的碳排放;尤其是改变森林、草地等碳储量高的土地利用方式,可能需要上百年的回收期。因此,未来制定燃料乙醇和生物柴油发展政策前,有必要将其带来的土地利用变化的碳排放效应考虑在内,以准确认识其综合碳排放效应。     

美国专家认为燃料电池汽车是环保和能源安全的最佳途径

据美国华盛顿替代燃料专家Thomas等人于2008年4月初发表的评论认为，燃料电池和氢燃料将是本世纪有效地应对全球变暖的最佳汽车技术方案。研究认为，氢动力燃料电池汽车是运输部门温室气体排放达到比1990年降低60％以上目标的唯一方案。并认为第二最佳方案是纤维素乙醇组合式混合动力车（PHEVs），该方案可使减排最佳达到20％，甚至在不到2090年就可达到。     

生物质液化

<正>生物质液化是通过热化学或生物化学方法将生物质部分或全部转化为液体燃料。生物质作为唯一可转化为液体燃料的可再生资源,正日益受到重视。由生物质转化的燃料比较干净,有利于环境保护。同时使用这类燃料也有助于减少温室气体的排放。实际上这也是很多发达国家开发生物质能的主要动力。生物质能是通过光合作用以生物形态储存的太阳