生物燃料走起

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1、生物燃料走起——從玉米稈、木屑、城市垃圾到再生能源到2015年年底，所有英國航空公司從倫敦城市機場起飛的航班都將以垃圾（紙、食物殘渣、花園修剪下的草和其他城市居民丟棄的有機碎屑）為燃料。Velocys公司建造的費托合成反應堆圖片來源：Velocys公司但在這些垃圾成為燃料Z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，冃前」E在建造中。每年，該工廠將接收約50萬噸城市垃圾并將其中的有機成分轉化為6萬噸噴氣燃料。這種級別的產出很難在傳統(tǒng)煉油廠被注意到。在傳統(tǒng)煉油廠，原材料能在一周內生成等量的產品。美國紐約市自然資源保護委

2、員會可再生能源政策主管NathanaclGreene說：“收集足夠的生物最運轉一個煉汕廠幾乎是難以想象的事情?！弊鳛榈诙锶剂瞎S，“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，工廠可以人幅度削減運輸成本——將工廠遷至生物量富集的地方，而不是目前相反的做法。支持者認為，新催化技術和緊密的設計將使第二代生物燃料工廠不僅能保護生態(tài)環(huán)境,還能在沒有補貼的情況下仍有利可圖，并足以和石油燃料競爭?，F(xiàn)在的問題在于，這樣的設想能否變?yōu)楝F(xiàn)實。但至少一些客八正在給工廠一次嘗試的機會；相關商業(yè)單元

3、如雨后春筍般在芬蘭，美國密西西比州、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，它們將帶來一大至關重要的優(yōu)勢：以低碳的方式生產適合現(xiàn)有車輛的燃料。有限的兼容性是限制笫一代牛物燃料工廠發(fā)展的一大主要問題。笫-?代工廠利用發(fā)展了一千多年的技術生產啤酒、葡萄酒和烈性酒。這些機器辭碎諸如玉米、U?蔗等食物，加入水和酵母。這一過程能生產人蜃乙醇，而乙醇正是能與汽汕混合的絕佳燃料。但是，不斷增長的人口和有限的耕地使得利用食物制造燃料的方法有很人局限性。因此,十多年來，生物燃料行業(yè)一直致力于研究更經濟的方式，例如以玉米秸稈、木

4、屑和其他被白白浪費掉的副產品作為原料。這対發(fā)酵方法提出了挑戰(zhàn)，因為這些材料包含牢固的長鏈分子（例如纖維索、木質索），酵母很難分解它們。在過去的5至10年間，利用酸和酶的預處理方法的進步已經從一定程度上克服了該難題，計劃生產纖維素乙醇的商業(yè)化工廠目前正在愛荷華州和堪薩斯州等地建造。“混合墻”難題然而，這些工廠冃前還不能完全克服發(fā)酵方法上的最大難題：“混合墻”——指在未引起燃汕管和發(fā)動機腐蝕的情況F,可以和汽汕混合的乙醇的最人數(shù)量。當前模型的“混合墻”比例約為10%?15%——第一代發(fā)酵設備已經生產出“綽綽有余”的乙醇滿足這一需求。事實上，美國一些過去

5、10年間建立的乙醇精煉廠已經處于閑置狀態(tài)，它們是干旱導致的價格飛漲及市場飽和的受害者。近9年來，油價-直居高不下——約保持在每桶100美元，使得大批研究轉向熱化學領域。熱化學工廠能將生物量直接轉化為燃料。最常見的熱化學方法是氣化，即加熱富含碳的物質（諸如煤、木屑、城市垃圾）以生產合成氣（指一氧化碳和氫的混合物，尤指由低級煤生產的可燃性氣體）。在倫敦綠色天空工廠，Solerni燃料公司（華盛頓市的一家可再生能源公司）建造的氣化爐裝置將完成這一步驟——用噴射的離子化的等離子體蒸發(fā)垃圾，并加熱至3500攝氏度。這些裝置比其他氣化方法能源消耗量要大。倫敦綠

6、色天空工廠這樣做的原因在于，城市垃圾是多種多樣的，通過調節(jié)裝置的溫度，進而使合成氣的成分保持一致。該過程的第二步是將合成氣送至一個化學反應堆（由俄亥俄州平原市Velocys公司建造），一致性在其中非常重耍。在這一步，合成氣將經歷費托合成反應——氫和一氧化碳熔合成長鏈碳氫化合物。通過控制含鉆催化劑粉末的數(shù)量并將其置于一系列微通道旁,Velocys得以設計出異常緊湊的系統(tǒng)并能控制合成氣的流動。費托合成單元也被設計得盡可能模塊化，這樣工廠能更便利地處理材料。Velocys公司業(yè)務開發(fā)經理NcvillcHargreaves“獲取利潤并不是在規(guī)模上投機取巧，

7、而是盂要改進你的生產方式?！绷硪幌到y(tǒng)另一個緊湊型系統(tǒng)——BioMax氣化爐由科羅拉多州恩格爾伍徳市社區(qū)電力公司開發(fā)。該公司表示，該模塊化裝置具備體形小的優(yōu)勢，每個標準集裝箱可置入4個，且適用于任何一種切碎的生物材料，不論是食物殘渣、硬紙板還是木片。由此生成的合成氣可代替天然氣，發(fā)揮加熱、冷卻、發(fā)電的功能。一個典型單元能產生150T瓦的電能，可支持25?50個家庭或3家超市的電力需求，甚至維持主要醫(yī)院設備的正常運轉。在不久的將來，BioMax裝置將能應用于費托合成反應堆，并也能生產生物柴油。2011年，社區(qū)電力公司被Afognak公司收購。Afogn

8、ak公司位于阿拉斯加州Afognak島。它們希望在阿拉斯加州和加拿大北部出售該裝置，因為在這些地區(qū)，電力和運輸燃料都非常昂