作为世界上最大的燃料乙醇生产国,2015年,美国燃料乙醇产量达4423万吨,90%以上的区域使用乙醇汽油,并已连续6年成为燃料乙醇净出口国,燃料乙醇出口到世界35个国家和地区。发展燃料乙醇,不仅提高了美国的能源安全度,而且在减少原油进口依赖、削减贸易赤字、增加农业收入和就业,以及降低农业生产成本等方面发挥了重要作用。
在10月13日燃料乙醇——清洁可持续能源/美国的经验分享交流会上,来自联合国、美国环境健康组织、行业协会、大学研究机构和咨询机构等人士,围绕燃料乙醇对改善城市空气质量、温室气体排放、生物燃料与粮食安全等议题与中方农业、环保、能源等领域人士进行了技术交流与经验分享。
汽车增粮不争粮
“用乙醇燃料,汽车会和人争粮!”几年前,对燃料乙醇的应用说法不一。那么推广燃料乙醇,真的会和人争粮吗?美国的答案是汽车并不会与人争粮。
资料显示,美国燃料乙醇产业是在美国农业部的推动下完成的。美国从上世纪70年代开始大规模使用生物燃料乙醇后,在40年里,玉米产量由1.48亿吨增长到3.53亿吨,其最大的动力是生产生物燃料乙醇,投资带动了美国玉米单产的逐年提高。
联合国可持续能源倡议小组专家奥斯特米尔博士说,对农民而言,真正的风险来自谷物价格下跌,从而抑制全球农业投入,超低的粮食价格会抑制发展中国家农民进入市场的意愿,使他们陷入勉强维持生计的贫穷困境。
他说,当前,亚洲的乙醇预期消费不足,使一些国家失去了增加区域农业投入的机会。粮食价格增高虽然会增加食物成本,但却能使农业家庭提高收入,并提高他们购买食物的能力。支持发展生物能源领域新的基础设施建设,带动了各工业领域的市场进入,起到积极的产业牵引作用,这是良性的互动关系。
立法驱动快发展
美国的数据表明,燃料乙醇在交通去碳化中起到了关键性作用,乙醇汽油与纯汽油相比,减排效能超出50%。上世纪50年代,洛杉矶等地先后出现的“光化学烟雾”事件,直接催生了美国《清洁空气法》颁布,与此同时,美国提出推广乙醇汽油。《清洁空气法》是美国推广乙醇汽油的第一个法案,为生物燃料乙醇发展提供了法律依据。1979年,美国开始推广使用含10%乙醇的混合燃料。目前,全美共15万座加油站,都添加了10%的乙醇汽油(E10)。
交流会上,美国肺协会环境健康副总裁安吉拉·曾认为,燃料乙醇发展需要政策支持。她介绍, 2016年美国农业部生物燃料基础设施补贴政策,补贴包括政府提供1亿美元补贴款、1∶1配套投资、2亿美元乙醇基础设施投入、新增5000台乙醇加油泵、1400座加油站等。
去碳作用很关键
世界各国多项政策和监管机构认为,生物燃料具有减轻全球变暖的潜能。美国加利福尼亚州和俄勒冈州的低碳燃料标准(LCFS)及相关的可再生燃料标准(RFS2)已成功地减少了交通燃料的碳排放。美国乙醇生产商用前沿技术实现了二氧化碳减排。美国伊利诺伊州空气质量连续监测数据显示,1995年开始使用新配方汽油,一氧化碳减少了31%。
安吉拉·曾认为,清洁空气法案成效显著:一方面,大幅减少了美国的空气污染,机动车污染物排放的减少,在燃料中添加增氧剂,主要是乙醇,是美国燃料计划的重要组成部分;另一方面,有关机动车燃料的国家级法规与地方燃料要求结合,使很多地区的空气质量达到了健康标准。燃料乙醇在未来燃料计划中的作用至关重要。
燃料乙醇对水和土壤环境保护有重要作用。来自D&E科技公司的咨询专家詹姆斯·帕特里克·奥布认为,使用燃料乙醇减少了MTBE(即甲基叔丁基醚)的使用,有利于保护水资源和土壤环境。
据悉,MTBE是一种添加剂,它能提高汽油的氧含量。美国许多大城市,从上世纪90年代中期起,为了减少大气污染,在汽油里添加了MTBE。但美国研究人员通过调查发现,MTBE对饮用水的污染远比想象得更加严重。现在美国已用乙醇代替了MTBE。
与会专家认为,人们正在寻求经济上可行、资源上可持续、能同时解决能源和环境问题的能源发展道路,生物燃料乙醇作为替代汽油数量最多、应用最广泛的可再生能源,肯定是最佳选择之一。
短评
推广乙醇汽油 立法是关键
乙醇汽油到底有多清洁呢?第五届全美乙醇年会发布研究报告《乙醇汽油对空气质量影响》表明,乙醇中的氧可减少汽车尾气中初级PM2.5,在一般汽车普通汽油中加入10%燃料乙醇,可减少颗粒物排放36%,而对高排放汽车可减少64.6%。次级PM2.5中的有机化合物直接与汽油中芳烃含量有关,使用乙醇取代汽油中部分芳烃可很好减少针对次级PM2.5。此外,乙醇汽油还可以减少次级PM2.5、一氧化碳、汽车发动机燃烧室沉积物、苯等有毒污染排放,并提高汽车尾气催化转化器的效率。
其实,汽油在发动机里燃烧,必须加入增氧剂,才能够燃烧得更加充分,从而减少一氧化碳等污染物的排放。目前,全世界使用的汽油增氧剂,往往是乙醇和MTBE。但是,MTBE蒸发性强,味道特别臭,人们在加油站常常闻到的刺激性汽油味道其实很大程度上是MTBE造成的。MTBE很难生物降解,对水和土壤造成很大的破坏,所以在美国就逐渐不再使用了,目前基本上实现了全面禁用。
我国在2002年左右开始推广乙醇汽油,截至目前,全国陆续有10多个省区,封闭推广、强制使用车用乙醇汽油,市场份额占全国汽油消费总量25%多。我国目前已是继美国、巴西之后世界第三大乙醇汽油生产和使用国。
但是2003年起,粮食价格上涨,政府对于乙醇生产企业的补贴力度减弱,以及对乙醇汽油动力存在质疑,特别是近年国际油价大幅下跌,使燃料乙醇生产企业举步维艰。中国燃料乙醇生产行业普遍亏损。目前使用廉价植物秸秆生产乙醇的技术进展并不顺利,生产成本居高不下,技术突破尚需时日。
当前面临的情况是,一方面,中国大气、水、土壤环保压力巨大,迫切需要进一步推广燃料乙醇;而另一方面,车主使用乙醇汽油的愿望不高。“因为,很多石油公司没有弃用MTBE的积极性,因为它比乙醇更便宜,4000多元每吨,乙醇则要5000多元每吨。”有关专家表示。
“这种情况下,我们急需进一步在国家层面加强法律法规建设,有利于进一步推动乙醇汽油推广。”国家乙醇汽油推广领导小组特邀顾问乔映宾教授说。