在汽车时代的初端,汽车大王福特(Henry Ford)曾经计划他的T型汽车使用纯乙醇作为燃料。后来,因为汽油价格较低,他才改变初衷,使用汽油。当今,已醇再度用作汽油的混合剂,配制众所周知的EIO燃料——即10%的已醇与90%的汽油的混合体。任何一部汽车都可以以EIO作为燃料运行,因此在美国EIO减少了大约10%的汽油销售量。然而,自从美国总统布什2006年在联合国宣称乙醇可以部份地解决美国“耗油成瘾”的弊病后,媒体与某些汽车公司就开始吹嘘:乙醇可以结束美国对石油的依赖。然而,正如对待许许多多的万灵药一样,人们必须认真分析乙醇作为一种燃料的利和弊。燃烧乙醇的确可以产生比燃烧汽油少的温室气体。乙醇还可以利用本土可再生资源来生产。与生物柴油不同,乙醇可以直接应用于目前现有的石油驱动的车辆。然而,要从生物质生产出来的乙醇能够真正减少人们对石油的依赖,仍有许多障碍需要克服。
所有乙醇的化学分子式都是C2H5OH,然而从生物质制取乙醇有两种不同的方法:其一是用玉米制取,其二是用植物造成的砌块制取。美国目前使用的方法是玉米颗粒的发酵中提取乙醇,其中玉米颗粒含有大量的淀粉。这个从发酵中提取乙醇的方法可以适用于任何淀粉或能够产生糖份的植物。在巴西,蔗糖就是其中最主要的原料,人们就是用这种方法生产燃料来满足本国交通行业的大部分需求的。
目前,美国玉米乙醇的产量正在飞速增长。这种方法已经成熟,产量从2004年年产不足20亿加仑到2004年达到36亿加仑。按规划,2012年年产量将达到75亿的加仑。然而生产36亿加仑玉米乙醇需要消耗当年美国全部玉米收成的15%。这也是一个不容忽视的事实。
生物柴油是一种可再生燃料,它可以从蔬菜油、动物脂肪或回收的攴馆油料和脂肪中制取。大部份柴油机不必进行改造就可以使用生物柴油和汽油的混合燃料,其燃料含量中生物柴油可高达 20%。但若要使用生物柴油含量更高的混合燃料,柴油机就必需进行某些改动了,甚至可能不得在冬天运行。1998年修正的能源政策条例规定:纯生物柴油B100能够作为一种可替代燃料使用。低含量的生物柴油混合物不能视作可替代燃料。但使用含量为20%或更高的生物柴油混合燃料的话,车队每购买450加仑B100生物柴油就可以获得联邦某些税收优惠。虽然联邦政府已经从税收方面鼓励生物柴油的应用,但因为在美国人们使用柴油机的车辆相对来说比较稀少,所以生物柴油对美国整体的能源消耗影响并不大,另外,生产一加仑生物柴油需要7.3磅大豆,而每磅大豆价格大约20美分。因此,即使以美国最低的价钱计算,以大豆生产的生物柴油加仑的价格最少也得1.50美元。
由于上述的原因,所以许多专家都把注意力集中在乙醇上,乙醇有比其他生物柴油高得多的能量/投资的回报率。因为在美国车队中汽油引擎占有主导地位,所以乙醇作为一个替代燃料将在美国引起较大反响。
另一个生产乙醇的方法是使用纤维状和半纤维状的生物质这两类基本的植物砌块作为原料。从这两类原料生产出来的乙醇通常都称为纤维素乙醇。无论使用那一类原料均需通过发酵,但纤维状生物质转化为乙醇之前的处理已可以设定为一个工业过程。此时,需要大量的酶来产生糖和木质素,这是易燃的副产品。在实际的生产工艺中,常常需要先对原始的植物材料进行预处理,使微生物能够裂断纤维和半纤维原料中的纤维。这些因素无疑会加重了乙醇的成本。目前正在加强这方面的研究和开发工作,以克服纤维素乙醇商业化的障碍。专家们相信在不久的将来将会获得成功。(黄汉豪摘自《Solar Today》)