【原创】生产生物乙醇的消耗 [ 橡树村 ] 于:2007-07-25 05:51:32
推广生物燃料，经常遇到的问题，就是，合不合算呀？
这个问题一般包括两方面，一个是经济上的，这个回答简单，现在的油价水平上，没有补贴的话，还差点。等油价涨到每桶一百多美元的时候，肯定合算。
另一个方面就复杂一些了，比如能量上，生产燃料是要消耗能量的，农业生产也要耗能的，与所需要消耗的能量相比，生物燃料是不是能够提供更多的能量呢？排放是不是造成更多污染呢？还有需要多少土地呢？

这里根据英国的一个报告，给出生物乙醇的一些数据。

报告里面提到了三种生产生物乙醇的方法，也就是三种原料：小麦秸秆，甜菜和小麦。总的来说当然是使用生物废料的小麦秸秆最好，每得到1MJ的能量，基本上不消耗能量，主要原因是处理废料可以发电。甜菜和小麦，能量效率大约在将近一半。就是说每得到1MJ的能量，差不多要花费0.5MJ。
温室气体排放也是这个规律。
使用小麦秸秆，每MJ需要排放相当于二氧化碳13克的温室气体，甜菜和小麦为原料呢，分别是40和29克。

下面进行仔细分析。由于农产品本身产量变化很大，产品品质也有区别，这里面的数字，是一个平均值，有近似成分，但是相差不远。特别是大规模种植，就更接近平均值了。数据都是英国的。

首先看小麦秸秆。

生产一吨的乙醇，需要3.836吨打好包的小麦秸秆。这时候，秸秆里面含水15%。

然后要运输。运输小麦秸秆是要损失一些的。运到了呢，就剩下3.634吨，水含量还是15%。

这个秸秆不能直接用，需要处理。需要磨碎，脱水等等。处理以后，分成了两个部分，一部分是1.520吨糖（不是吃的蔗糖，而是发酵的原料），还有0.767吨不能发酵的东西。

这0.767吨废料，可以用来发电。

生产乙醇呢，需要使用那1.520吨糖。方法是发酵，发酵以后，得到的是1吨乙醇，0.115吨乙酸（就是醋酸），还有0.384吨灰。

能量消耗呢？
考虑到氮肥，磷肥，钾肥，机械，柴油，维护等等，每吨生物乙醇需要4087MJ能量。
运输，考虑往返300公里运输，每吨生物乙醇需要1272MJ。
处理，每吨生物乙醇需要421MJ。
生产，使用的硫酸和石灰需要能量，每吨生物乙醇需要49MJ。但是废料发电要算进来，副产的醋酸也计算近来，这样生产过程，每吨乙醇实际上要提供7232MJ。

工厂建设和维护的能量要摊销到产品上，每吨乙醇折合182MJ。

最后的灰需要处理，每吨乙醇折合14MJ。

运输销售，每吨乙醇折合498MJ。

综合算下来，生产每吨乙醇实际上可以提供758MJ能量。

一吨乙醇本身的能量是29740MJ，758和这个数字相比比较小。那也是合算呀，生产生物乙醇，乙醇里面所有的能量都是赚的么。

温室气体排放呢？我们把甲烷和氮氧化物都折算成二氧化碳来计算。

由于发电和醋酸可以减排二氧化碳，折合每吨乙醇367公斤，这样，种植收获时候的每吨排放的557公斤二氧化碳就有很大部分节省下来了。

全部综合下来，每吨乙醇需要排放二氧化碳344公斤。

下一回介绍另外两个方法。

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关键词(Tags): 生物能源 生物乙醇
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