乙醇工业已在升温,但是,要考虑从生物燃料取得效益的发展机遇,应从长远发展角度着眼。
谷物基乙醇的原料直接与食品来源相竞争,其生命循环周期的碳排也是一个问题,这一能源投资的能源偿还(EROEI)比所需求的要少得多,这意味着产生的净能量很难高于生产它所使用的能量。
不过,现在所有重大的投资都投向开发谷物基乙醇市场,乙醇产品生产将继续看好。截至2008年1月,美国已运作有139座乙醇生物炼油厂,拥有能力79亿加仑/年。至今,还有62套装置在建设中,7套正在扩建,这些将再增加55.7亿加仑/年。这将使美国乙醇预计的总能力超过135亿加仑/年。但是,美国于2007年12月19日通过的能源法案,要求到2022年在美国燃料供应中调入360亿加仑/年替代燃料,这将仍然短缺225亿加仑/年。
据JP Morgan分析师Marc Levinson预测,美国从谷物生产生物燃料将不会超过360亿加仑/年。
这也表明美国能源法案要求生产纤维素乙醇的原因所在,纤维素乙醇将从许多植物的纤维素来生产,而不会与谷物相竞争。美国能源法案要求到2012年从纤维素来源生产乙醇的3%,到2022年达到44%。据此估算,这意味着美国到2012年需生产4.05亿加仑纤维素乙醇,2022年达到158.4亿加仑纤维素乙醇。
据从事咨询的McKinsey & Co.公司预测分析,如果2022年达到能源法案要求,则谷物乙醇生产商将达到生产上限,而不再对食品价格造成威胁,这将使谷物乙醇生产商和纤维素乙醇生产商的营业收入达到约500亿~700亿美元。可以相信,纤维素乙醇工业将拥有最大效益。
据McKinsey & Co.公司分析,纤维素乙醇将于2015年实现商业化生产。私营乙醇公司POET则期望于2012年中期进行商业化生产。分析也作出预测,纤维素乙醇将使美国运输燃料中从乙醇获得的能量百分数,将从现在由谷物生产的乙醇约为3%,提高到2022年约16%。这将使美国节约150万桶/天的石油。
应当看到,乙醇每加仑含有的能量不如汽油多,因此它对能源供应的贡献常常以能量含量来度量,而不是以体积量来衡量。但是,植物科学家Ken Vogel的研究发现,纤维素乙醇实际上产生正向的净能量。在美国内布拉斯州农业研究服务中心所作的研究中,Ken Vogel计算出生产纤维素乙醇的全部用能。这一研究包括生产拖拉机使用的能量、制取农田植物种子使用的能量、生产除草剂使用的能量、生产化肥使用的能量和收获过程使用的能量。研究表明,纤维素原料生长使用一个单位的能量,可得到近5.5个单位价值的乙醇。它比从谷物生产乙醇的效率甚至更高。纤维素乙醇排放主要的温室气体二氧化碳比谷物基乙醇远远少得多。纤维素乙醇排放二氧化碳比一般的汽油要少80%,而谷物基乙醇仅少20%。从诸多效益可见投资纤维素乙醇的发展机遇。
分析认为,纤维素乙醇还可为酶和发酵有机物创建30亿~50亿美元的工业。