英國(guó)公司讓玉米秸稈變?cè)偕�能�?生物燃料火起來(lái)

到2015年年底，所有英國(guó)航空公司從倫敦城市機(jī)場(chǎng)起飛的航班都將以垃圾為燃料。

Velocys公司建造的費(fèi)托合成反應(yīng)堆圖片來(lái)源：Velocys公司

到2015年年底，所有英國(guó)航空公司從倫敦城市機(jī)場(chǎng)起飛的航班都將以垃圾（紙、食物殘?jiān)�、花園修剪下的草和其他城市居民丟棄的有機(jī)碎屑）為燃料。

但在這些垃圾成為燃料之前，它們將在“倫敦綠色天空”被加工處理。這是一家位于倫敦東部的生物燃料工廠，目前正在建造中。每年，該工廠將接收約50萬(wàn)噸城市垃圾并將其中的有機(jī)成分轉(zhuǎn)化為6萬(wàn)噸噴氣燃料。

這種級(jí)別的產(chǎn)出很難在傳統(tǒng)煉油廠被注意到。在傳統(tǒng)煉油廠，原材料能在一周內(nèi)生成等量的產(chǎn)品。美國(guó)紐約市自然資源保護(hù)委員會(huì)可再生能源政策主管Nathanael Greene說(shuō)：“收集足夠的生物量運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)煉油廠幾乎是難以想象的事情。”作為第二代生物燃料工廠，“倫敦綠色天空”采用的材料可以是玉米秸稈、木屑、其他形式的農(nóng)業(yè)廢棄物及城市垃圾，但在數(shù)量上仍不夠�，F(xiàn)在的希望在于，工廠可以大幅度削減運(yùn)輸成本——將工廠遷至生物量富集的地方，而不是目前相反的做法。

支持者認(rèn)為，新催化技術(shù)和緊密的設(shè)計(jì)將使第二代生物燃料工廠不僅能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，還能在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下仍有利可圖，并足以和石油燃料競(jìng)爭(zhēng)。現(xiàn)在的問(wèn)題在于，這樣的設(shè)想能否變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。但至少一些客戶正在給工廠一次嘗試的機(jī)會(huì)；相關(guān)商業(yè)單元如雨后春筍般在芬蘭，美國(guó)密西西比州、阿拉斯加州等地涌現(xiàn)。

Greene表示，如果第二代工廠獲得成功，和其“前任”相比，它們將帶來(lái)一大至關(guān)重要的優(yōu)勢(shì)：以低碳的方式生產(chǎn)適合現(xiàn)有車輛的燃料。

有限的兼容性是限制第一代生物燃料工廠發(fā)展的一大主要問(wèn)題。第一代工廠利用發(fā)展了一千多年的技術(shù)生產(chǎn)啤酒、葡萄酒和烈性酒。這些機(jī)器磨碎諸如玉米、甘蔗等食物，加入水和酵母。這一過(guò)程能生產(chǎn)大量乙醇，而乙醇正是能與汽油混合的絕佳燃料。

但是，不斷增長(zhǎng)的人口和有限的耕地使得利用食物制造燃料的方法有很大局限性。因此，十多年來(lái)，生物燃料行業(yè)一直致力于研究更經(jīng)濟(jì)的方式，例如以玉米秸稈、木屑和其他被白白浪費(fèi)掉的副產(chǎn)品作為原料。這對(duì)發(fā)酵方法提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@些材料包含牢固的長(zhǎng)鏈分子（例如纖維素、木質(zhì)素），酵母很難分解它們。在過(guò)去的5至10年間，利用酸和酶的預(yù)處理方法的進(jìn)步已經(jīng)從一定程度上克服了該難題，計(jì)劃生產(chǎn)纖維素乙醇的商業(yè)化工廠目前正在愛(ài)荷華州和堪薩斯州等地建造。

“混合墻”難題

然而，這些工廠目前還不能完全克服發(fā)酵方法上的最大難題：“混合墻”——指在未引起燃油管和發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕的情況下，可以和汽油混合的乙醇的最大數(shù)量。當(dāng)前模型的“混合墻”比例約為10%~15%——第一代發(fā)酵設(shè)備已經(jīng)生產(chǎn)出“綽綽有余”的乙醇滿足這一需求。事實(shí)上，美國(guó)一些過(guò)去10年間建立的乙醇精煉廠已經(jīng)處于閑置狀態(tài)，它們是干旱導(dǎo)致的價(jià)格飛漲及市場(chǎng)飽和的受害者。