新闻摘要：
近一二十年来，生物燃料成了一个热门话题。尽管现在还无法确保生物燃料的未来，但石油价格的波动和温室效应的压力还是让人们对它寄予厚望。 这意味着植物储存的太阳能在以后没有太阳照射的时候依然可以使用，并且它还可以被加工，通过一定的成本和努力，加工成汽车和飞机可以使用的某种碳氢燃料。对于担心燃料进口的稳定...
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涂料人网化工讯：利用植物捕捉太阳能这个想法对于人类而言，有着一种浪漫、强烈的吸引力。近一二十年来，生物燃料成了一个热门话题。不论是在实验室，还是在股票市场，它都风光无限。尽管现在还无法确保生物燃料的未来，但石油价格的波动和温室效应的压力还是让人们对它寄予厚望。
那么，这种通过种植作物“捕获”太阳能的方式，究竟能在多大程度上缓解当前的能源危机？
很不幸的是，植物在这方面有着一个基本的麻烦。和太阳能电池相比，它们储存太阳能的能力很低，甚至即使是密集种植的植物，都得努力储存才能到达每平方米一到两瓦特(在大气层顶，太阳光在其垂直方向的功率大约是每平方米1500瓦特)。
但植物拥有的优势可以弥补它们的劣势。和别的能源原料相比，植物生长很便宜，只要有差不多的水和营养物质，他们就能长得很好。而在这个过程中，它们消耗了二氧化碳，这毫无疑问对于环境是一个锦上添花的事情--它们把碳和太阳能一起转化成稳定的碳氢化合物。
这意味着植物储存的太阳能在以后没有太阳照射的时候依然可以使用，并且它还可以被加工，通过一定的成本和努力，加工成汽车和飞机可以使用的某种碳氢燃料。对于担心燃料进口的稳定性、担心全球石油生产远景的政府来说，这个意义是深远的。
因此，尽管它们的劣势意味着植物永远不可能成为全球能源问题的完全答案，但是作为一种不使大气层增加二氧化碳的燃料来源,对于比以往更饥渴的运输行业而言，它们有着实质性的潜力--只要石油还保持着意料之中的高价位。
在发展了这么多年之后，英国《自然》杂志在2006年12月7日一期上，以封面文章的大篇幅盘点了目前世界上对于生物燃料的发展概况和遇到的技术瓶颈。
最成功的道路：巴西模式
巴西是推动世界生物燃料业发展的先锋。它利用从甘蔗中提炼出的蔗糖生产乙醇，代替汽油作为机动车行驶的燃料。如今巴西乙醇和其他竞争燃料相比，价格上已具有竞争性。这也是当前生物燃料业发展最为成功的典范。
早在20世纪30年代，巴西人就开始用蔗糖乙醇作为汽车燃料，70年代，由于石油价格的不断上涨，这一技术开始赢得政府的支持。巴西热带地区的光照使得这里非常适合种植甘蔗。现在，巴西已经是世界上最大的甘蔗种植国，每年甘蔗产量的一半用来生产白糖，另一半用来生产乙醇。
最近几年，由于过高的汽油价格和混合燃料轿车的推广，巴西燃料乙醇工业更是得到了长足的发展。混合燃料轿车能够以汽油和乙醇的混合物为燃料，自从2003年在巴西大众市场销售后，销量节节攀升，目前已经占据了巴西轿车市场的半壁江山。在混合燃料轿车需求的拉动下，巴西燃料乙醇的日产量从2001年的3000万升增加到2005年的4500万升，已能满足国内约40%的汽车能源需求。同时，燃料乙醇工业还为这个失业率高达10%的国家提供了100万个工作岗位。
尽管，有人提出种植甘蔗也是一个非常耗能的过程，但研究人员经过仔细计算后得出，每种植一吨甘蔗耗能大约25万千焦，而一吨甘蔗生产出的乙醇以及用甘蔗渣发电，可以得到大约200万千焦的能量，回报高达8倍。这是因为甘蔗是一种非常高产的作物，能有效地将太阳能转化为糖储存。因此，用蔗糖生产乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法，每升的成本大约只有25美分。
在未来4年中，巴西计划将新建40～50家大型乙醇加工厂。为了保证这些加工厂的原料供应，甘蔗的种植面积也在不断扩大。在这些新增的甘蔗种植面积中，一部分来自新开垦的土地，另一部分则是由粮食、柑橘或咖啡的种植地及饲养牲畜的草场转化过来的。
但巴西生物燃料发展战略当前的成功，并不意味着巴西的蔗糖乙醇会成为世界生物燃料业未来的选择。因为即使只替代目前全球汽油产量的10%，也需要将巴西现有的甘蔗种植面积扩大40倍。虽然，巴西人总是说"我们巴西很大"，但他们也清楚不可能“腾”出这么多土地用于种植甘蔗。另外，由于甘蔗的品种有强烈的地域性，巴西的技术路线在别的国家很难走得通。就连非洲、印度、印度尼西亚都无法照搬，更别说主要地处温带的中国了。
因此，巴西模式尽管取得了迄今最大的成功，但却不是未来世界生物燃料业发展的方向，更不适合地处温带、缺少耕地的中国。
临阵救急的“秸秆变油”技术
1923年，德国从事煤炭研究的费希尔和托普希发明了一种技术，可以将煤炭、天然气等转化为液体燃料。由于液体燃料使用更为方便，这种后来被称为"费-托反应"的技术80多年来一直受到业界的重视。
更为重要的是，对于那些煤炭丰富但缺少石油的国家(比如中国、美国)而言，“费-托反应技术”对保证国家的能源安全有举足轻重的作用。
但这种技术有一个致命的弱点：成本过高。因此，除非迫不得已，否则人们很少会采用。“费-托反应技术”第一次被大规模采用是在二战期间。当时，被封锁的纳粹德国有90%的柴油和航空燃油供应归功于这一技术。在种族隔离时期，南非由于受到制裁，开始发展“费-托反应技术”，并最终使国内30%的燃料来自煤炭的液化。
除了成本过高之外，“费-托反应技术”在将煤炭转化为液体燃料的过程中，会产生大量的二氧化碳。这也使得该技术的推广面临环保的压力。解决的办法之一，就是用生物原料替代化石燃料。
“费-托反应”也可以将秸秆、木屑等生物原料转化为液体燃料。在德国，一家高科技公司采用这种技术，每年已可以生产1.5万吨名为“阳光柴油”的生物燃料。但目前这一工艺仍远远落后于以煤炭、天然气为原料的同类技术，并且成本更昂贵。
荷兰能源研究中心的兹瓦特说：“石油价格只有涨到每桶70美元以上，才有可能使利用‘费-托反应’生产生物燃料的企业赢利。”现在，以“费-托反应”为核心技术的能源计划多为企业的示范项目，并得到了国家的资金补贴。比如，在德国用"费-托反应"生产出的生物燃料将被免除针对其他燃料所征收的重税。
