草料油:我们能燃料汽车草吗?

研究生物燃料来源—生物燃料——包括从鸡脂肪木屑。但处理大部分收益率较低净能量比例——各单位提出的能量并不比能量投入生产。成本也是一个问题:技术从植物和动物中提取的燃料资源目前昂贵,这将反映在燃油泵。但研究者紧缩数字柳枝稷越多,越是看起来适合一个替代燃料来源。

柳枝稷是一个本机常年物种到美洲。它生长快速、轻松地在平原上。这是一个艰难的,哈代物种——在某些情况下,它被认为是入侵。一项为期三年的研究表明在2005年出版的北达科他州,独处时,一些品种的草可以产生平均收益率超过7吨18新利最新登入生物质——收获植物材料——每英亩,根据降水和土壤类型[来源:美国国务院的griculture]。

草也耐干旱和需要很少,如果有的话,肥料。这意味着它需要较少的化石燃料消耗在生产。拖拉机用于传播肥料和燃料泵灌溉领域需要化石燃料。少灌溉和更少的肥料,那么意味着减少能源输入,进而意味着更少的成本和更少的温室气体排放。更重要的是,柳枝稷支持者说从植物中提取的燃料将使美国更安全的和独立的,因为它可以生长在美国,而不是从其他国家进口。

燃料从柳枝稷原料——原材料用于生产燃料——是蒸馏纤维素乙醇。这个酒精燃料是由化学分解的过程纤维素——结构组成细胞墙的植物。一旦纤维素分解成它的基本组件,添加酵母,发酵成酒精。雅致,之后产生的乙醇可以用作燃料。

从植物中提取可用的更多的纤维素就变得越有价值的乙醇。和柳枝稷有很多纤维素。大约70%的植物是由这些复杂的碳水化合物[来源:生物环]。更好的是,木质素——一个副产品时创建的水是消除从纤维素——表明承诺用于燃料乙醇生产工厂。18新利最新登入如果可以利用木质素,这可能使乙醇处理自我维持的。

开始生产的肥料用于种植草和结束与交通分配乙醇,阿贡国家实验室研究员迈克尔•王柳枝稷的能量率计算。他发现每一个单位的能量投入纤维素乙醇生产从柳枝稷创造十倍的能量输出。这是远高于乙醇来自玉米。相比之下,汽油的能量比1至0.81,这意味着它比它需要更多的能量来产生收益。王还发现,柳枝稷乙醇可能需要化石燃料比汽油和低70%燃料乙醇——85%的乙醇和15%的汽油的混合比汽油排放温室气体减少86%。【来源:王]。

这听起来像柳枝稷作为替代燃料拥有一切有利因素向前。“路障”是什么呢?炼油过程看似简单,实际上它是相对而言。但从柳枝稷中制造乙醇面临一些挑战。读到下一个页面的困难从柳枝稷乙醇蒸馏。

虽然变得清晰的出版的每个新的研究柳枝稷,植物可能扮演重要的角色在未来能源救灾、“未来”这个词是关键。目前,从植物中提取纤维素的过程被证明是困难和昂贵的。

纤维素来自植物材料是由各种各样的酶,这取决于使用的植物材料。这些催化剂吃复合碳水化合物,糖,和驱逐纤维素和二氧化碳等废物。这些酶是昂贵的,然而,约20美分每加仑乙醇纯化[来源:18新利最新登入联邦贸易委员会]。更重要的是,用酵母发酵纤维素的过程需要不同的酶,进一步提高成本。2006年,植物遗传学家艾伯特Kausch说,在目前的种植和生产方法,纤维素乙醇的成本每加仑2.70美元。这还便宜得多汽油,但Kausch相信它可以降到每加仑1美元左右[来源:长成这样]。实现这一戏剧性的降低成本的方法之一是开发廉价的酶和找到一个单一的酶,这种酶可以分解纤维素和发酵乙醇。

乙醇面临的另一个问题是让它从炼油厂燃料站。乙醇是高度腐蚀性和不能通过管道运输石油和石油。这意味着它必须由卡车运输,增加了生产成本和降低了能源比例,因为大型油罐卡车运输需要更多的化石燃料乙醇的分布。

阿贡国家实验室的迈克尔•王告诉HowStuffWorks分发乙醇可能的挑战,部分被克服利用铁路系统18新利最新登入把它尽可能。“当你改进它在中西部和运输,运输是一个问题,”他说。“你将不得不使用铁路。但是当短距离运输,它没有多大区别(净能量比率)。”

柳枝稷乙醇目前面临的其他问题是土地用于种植的数量。美国田纳西大学的分析得出结论,可以生产1.53亿吨的柳枝稷和干燥作物残留物——农业收获后剩下的东西和生产,如茎和种子——每年乙醇原料。其数据显示,这将导致每年减18新利最新登入少5.3%的汽油消费在美国——远低于预期,并远低于350亿加仑可再生燃料的总统乔治•布什(George w . Bush)呼吁到2017年在2006年的国情咨文。

像酶研究,技术也可以克服这个障碍。Jason Grumet的国家能源政策委员会(NCEP)建议开发品种柳枝稷的可能增加ton-per-acre产量,提高乙醇生产效率的三分之一和美国的所有车辆燃油效率翻倍[来源:美国参议院]。

钱肯定是要克服这些障碍。能源公司和农作物研究企业集团都是纤维素乙醇设施资金投入。英国石油公司股价给加州大学伯克利和伊利诺伊大学的香槟总计5亿美元基金研究机构。雪佛龙公司给加州大学戴维斯——2500万美元,乔治亚理工学院的1200万美元。和橡树岭国家实验室从美国能源部获得1.25亿美元为纤维素乙醇研究[来源:DeMonte]。不过,许多公司正寻求美国政府帮助促进研究和发展提供投资担保和税收减免金融家赌纤维素技术。

用的资金涌入纤维素乙醇研究和更多的可能性的路上——更不用说热情和公众的支持,很难不去想象,在短短几十年里,以白羊草为原料生产的乙醇会填满我们的汽车。但柳枝稷也有它的怀疑论者。一些不认为草地不负期望,如果真的和其他人担心后果。读到生物燃料的怀疑论者在下一页。

竞争是玉米和柳枝稷之间紧密的将作为未来乙醇生产的原料。因为一些地区种植玉米不能种植柳枝稷,反之亦然,许多地区有既得利益在替代燃料的结果讨论。基于生产成本,研究玉米乙醇能源比率和温室气体排放,似乎根本无法与乙醇用柳枝稷。

虽然从两种作物生产乙醇在很多方面相似,柳枝稷转化成燃料的过程使其优越的选择对于许多研究者,政界人士和活动人士。例如,玉米乙醇生产只使用粮食生产乙醇(你吃的东西)。其余是摆脱——虽然,具有讽刺意味的是,作物残留物可用于纤维素乙醇生产。

柳枝稷对玉米另一个优点是它需要土地的数量和类型。在爱荷华州与高于平均水平的土壤——作物产量平均在2005年每英亩约4.8吨。前面提到的2005北达科他州的研究中,,显示每英亩产量约7吨的柳枝稷。18新利最新登入和柳枝稷不需要生长的最佳土壤。它可以生长在陆地上目前还没有用于作物。

由橡树岭国家实验室的一份报告得出的结论是,加剧了一半的车辆在路上与乙醇在美国今天需要1.8亿英亩的土地种植柳枝稷。这已经占了40%的土地用于农业在美国[来源:美国参议院]。

但NCEP的Jason Grumet认为“稳定但不起眼的进展”在研究和开发中,我们可以得到的土地需要生产的数量多的乙醇3000万英亩在20到30年。Grumet提到的面积的数量保护储备计划(CRP),联邦项目支付农民预留土地休耕减少农业对环境的影响[来源:美国参议院]。

Grumet并不是唯一的人意味着可以在边际土地种植柳枝稷。毕竟,这被证明能改善土壤,种植,和CRP的土18新利最新登入地可以同时乙醇生产原料被种植。但并不是每个人都认为工业柳枝稷CRP土地生产是最好的使用。怀疑论者认为,大多数参加保护的土地储备计划搁置,因为土壤不会产生高质量的农作物。如果柳枝稷下燃料来源,大公司注入大量的资金进入生产,这些批评者认为,这些公司希望最高产量成为可能。这将是最好的实现通过使用最好的可用土地。这意味着一些耕地将从粮食生产能源生产。

我们今天使用的一小部分粮食作物的燃料。如果我们依靠生物燃料作为能源,能源和食品可能会直接对资源的竞争,特别是土地。

这种担忧一些,包括埃里克。霍尔特-希尔尼斯博士研究所的食物和发展政策。当燃料价格上涨,食品价格,由于增加了生产和运输的成本。Holt-Gimenez认为,如果食品和能源争夺土地,粮食价格可能有相互影响的能源价格。更重要的是,他说,食品盈余项目以来饥饿的国家可能枯竭的剩余粮食可以作为生物质乙醇[来源:Holt-Gimenez]。

还有其他的担忧纤维素乙醇,。一些人认为潜在的索赔是过于乐观,根据研究表明,纤维素乙醇没有能源比其他研究意义。但这些研究数量较少,获得关注,远比那些展示柳枝稷的潜力。如果资金和民意指标进步,它看起来像柳枝稷乙醇。

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