超越化石燃料:Eric McAfee 谈论生物燃料

AE 生物燃料公司董事长兼首席执行官权衡其行业面临的障碍


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编者按:此问答是《大众科学》对参与开发和实施非化石燃料能源技术的公司高管进行的一项调查的一部分。

目前,哪些技术障碍最限制生物燃料的增长?在不久的将来和长期来看,克服这些障碍的前景如何?
将纤维素投入转化为燃料乙醇并实现商业化是乙醇工业作为主流燃料增长的重大技术障碍。许多公司目前正在研究纤维素技术,并已取得巨大进步,但技术进步与全面商业部署之间仍存在差距。这一挑战很大程度上存在于两个因素——可扩展性和成本。科学不再是主要瓶颈问题——现在是投资和资源分配的问题。

一个关键问题是将现有的玉米乙醇和甘蔗乙醇设施改造成综合的纤维素/淀粉/糖生产设施。除了建设新的纯纤维素乙醇设施外,改造现有工厂将使按照可再生燃料标准的要求,到 2010 年能够商业化生产纤维素乙醇。

将生物燃料规模扩大以服务于更大范围的国内或全球客户群是否存在障碍?
除了资金外,各种可再生投入物的可用性及其运输和储存可能会给一些生产商带来挑战,具体取决于他们的技术。AE 生物燃料公司采用基于酶的方法生产纤维素乙醇,并将我们的工艺设计为与现有玉米乙醇生产相结合,此外还建设纯纤维素工厂。现有的乙醇工厂已经拥有原料管理、蒸馏、乙醇分配和其他基础设施。

靠近农业废弃物,如玉米芯、玉米秸秆、麦秸和甘蔗渣,为 AE 生物燃料工艺提供了最佳的低木质素可再生纤维素生物质来源。由于生物质的运输和储存增加了总体生产成本(如果材料不在生物燃料设施附近),农业区域是可再生生物质用于乙醇生产的最佳地点。

将纤维素和传统乙醇生产(来自淀粉或甘蔗)相结合,是快速扩大纤维素乙醇大规模生产的最可行方法。

现有的能源基础设施能否应对生物燃料的增长?或者这也需要进一步改造吗?
通过管道运输乙醇是一种降低长途运输成本的方法,相比于铁路或卡车运输。然而,2009 年将运输和混合超过 100 亿加仑的乙醇,早期乙醇分配和混合的限制不再是该行业增长的主要因素。

鉴于当前的经济危机,您的行业能否获得必要的资本(来自公共或私人来源)来充分资助其增长?
资本投资是下一代生物燃料大规模商业化实施的关键。商业债务融资在当前市场上基本上不存在,因此为了使该行业扩大规模,需要在未来 18 个月内开发多种资金来源。

美国政府拥有独特的机会。在 2005 年和 2007 年,通过了能源立法,提高了可再生燃料标准 (RFS),并设立了多个能源部和美国农业部资助工具(赠款和贷款担保),以帮助生物燃料行业实现规定的生产目标。这些项目大多归属于能源部和农业部。这些项目的实施速度尚未跟上立法者设定的强有力的政策要求。

奥巴马总统拥有独特的机会,可以通过行政命令或向其内阁发出指示,简化向合格公司提供这些资金的流程。如果没有政府的坚定承诺,可再生燃料将无法跟上我们国家既定的能源独立目标。

从战略角度来看,生物燃料更大的竞争对手是:现有的煤炭、石油和天然气技术,还是其他替代能源技术?
所有这些能源来源都是互补的,而不是竞争的。资源和技术的结合必须协同工作,以减少我们对外国能源的依赖。

您和您行业中的其他人是否设定了在五年内实现的成本目标?
通过减少生物燃料生产中对食物类投入物和能源的需求量,总体生产成本将降低。下一代生物燃料将为额外的农产品(小麦、大麦、秸秆、草、玉米秸秆、木质生物质)开辟和扩大市场。以使燃料零售价格低于可比汽油价格的成本生产生物燃料是总体目标,原油价格的高度波动已经证明了对燃料替代品的迫切需求。

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