近幾年來，隨著全球石油價格的不斷攀升，發展以農業產品和副產品為原料的生物能源更成為一個全球性的熱門話題。如何有效地開發出生物能源，一直是擺在各國政府面前的一件大事。 僅以美國為例。在美國政府各項優惠政策的鼓勵下，乙醇產業的投資快速增長。目前，在經過了將糧食轉化為乙醇的熱潮之后，美國農業部和能源部的研發機構正積極開發將富含纖維素的生物質轉化為乙醇的生產技術。事實上，那些林業和農業中的廢棄物，包括玉米秸稈、麥秸、稻草、樹枝等，已經開始實現廢物的再利用，纖維素乙醇技術的開發和纖維素乙醇的商業化生產正漸成氣候和規模。從總統、內閣和各州政府到投資公司和企業似乎都在看好纖維素乙醇。人們不禁要問：“纖維素乙醇，會成為未來的能源嗎？” 纖維素精煉廠方興未艾 在喬治亞州郊區的松林里，該州森林委員會的項目經理德文•達特奈爾似乎找到了一條燃料經濟的新道路。因為下個月，這里就將誕生一座能夠將森林廢料轉化為汽車燃料———乙醇的加工廠。蘭治燃料加工廠承擔著一個重要的測試任務，就是看木材和農業副產品能否成為經濟可行的生產乙醇制品的原料。 根據最新出版的《生物燃料生物制品生物提煉》期刊報道，蘭治的第一個工廠完工后，將每年生產2000萬加侖的乙醇。它的目標是將年生產能力擴展到一億加侖。達特奈爾估計，這個州有足夠的木材剩余物，每年可生產20億加侖乙醇。 目前，在美國19個州中已有110個類似的“生物精煉廠”投入運行，另有73個正在建設中。其中，許多州的纖維素精煉廠都可以享受免費使用土地和稅費減免等優惠政策，表現出更強勁的發展勢頭。美國農業部和能源部的報告認為，美國每年可提供13億噸干物質原材料，用它生產出的乙醇等生物燃料可滿足美國運輸燃料需求的1/3。 纖維素與谷類孰優孰劣 但是，提煉生物燃料目前還面臨很多意想不到的困難，包括長期存在的技術障礙和環境問題。要對生物燃料的利害權衡并得到清晰的答案，是很棘手的。 目前燃料乙醇的原料主要是玉米，美國生產燃料乙醇消耗的玉米數量已急劇增加，2006年已占玉米總產量的12%%。玉米的價格在期貨市場上也大幅上揚。近年來玉米價格的不斷攀升使以玉米作為主要飼料的美國畜牧業農戶大為不滿，他們強烈要求政府拿出對策。高漲的玉米價格也使以玉米為主糧的國家如墨西哥出現了社會動蕩不安。 以玉米為原材料生產乙醇目前受到政府的政策支持和投資資本支持。相比之下，生產纖維素乙醇需要更復雜的生物技術和精煉工藝。但應用纖維素乙醇技術意味著能使用幾乎所有的植物作為原料，從而避免了糧食危機。 纖維素乙醇的支持者說，從森林或農業廢料中提煉乙醇并不像玉米那樣需要較多的水和勞動力。對于蘭治燃料加工廠而言，只需伐木工人將木材、樹木拖到統一的地點，然后將樹尖和樹枝切下，為蘭治燃料廠的多步驟的熱化學處理程序提供原料。 樹枝被放入一個巨大的儲存罐中，那里有巨大的熱能和壓力使得混合物轉化為氣體。氣體被處理后，通過化學催化劑，將氣體轉化為酒精。最后，乙醇氣體轉化為燃料并以液態保存。許多公司正在探索生產纖維素乙醇的不同的路線和方法。洛根公司是幾個采用酶處理程序的公司之一，已經在美國國內和加拿大的渥太華建立了示范廠。他們用一種特別制造的酶，可以有效地將玉米梗、麥秸等作物廢料轉化為乙醇，其他的木材廢渣，甚至遭受過自然災害和火災的木頭，也可以被利用。 從木材和草類提煉生物油最大的障礙是較高的投資成本。但是美國愛德華州立大學最新的研究認為，由于非糧作物的價格低廉，而玉米價格持續上漲，纖維素乙醇的生產成本只有生產玉米乙醇的1/4到1/5，所以最后成品油的成本差別并不很大。 環保主義為之鼓掌 采用纖維素生產乙醇，對環保究竟是利大于弊還是弊大于利？ 環保主義者正密切注意這一變化，他們認為，從農業和森林廢棄物中的纖維素生產乙醇，要比從玉米中生產乙醇產生較少的溫室氣體。在全球氣溫日益變暖的今天，其意義不同反響。美國自然資源保護委員會的研究顯示，平均來說，同生產每加侖汽油相比，用玉米生產乙醇可減少18%%的溫室氣體排放。而根據原材料的不同，用其他纖維素材料生產乙醇則將減少50%%至75%%的溫室氣體排放。所以，用纖維素生產乙醇更符合美國自然保護委員會倡導的低碳生物油政策。 達特奈爾認為，即將投入使用的蘭治加工廠將更有助于實現環保。在森林周圍建設一個燃料廠，就不必擔心森林會遭到過度砍伐。事實上，這個州植樹的速度要遠遠快于砍伐速度。而且，將樹木的殘余物派上用場，將會使林場主們有更大的興趣管理林場，并使其可持續化。 美國總統布什曾提出，要在6年內將纖維素乙醇發展成為實際可行并具有競爭力的汽車燃料。無疑，如何進一步提高植物纖維素的轉化率，降低生產成本，開發更具商業化的生產工藝，突破在纖維素能源產業化道路上經濟和技術的雙重障礙，都是各階層人士思考的問題。 由此可見，纖維素乙醇要真正成為未來有效的新能源還任重而道遠。