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生物能源效应
  看似解决了油价与环境问题的新能源正在制造出许多意想不到的新麻烦。

  不知名小公司因握有转化能源秘诀成为风险投资新宠,一直是最振奋人心的故事。绿色创新发掘了潜在的商业机会,也造福了地球上的大多数。比如,近来北威尔士的一名药剂师与两名工程师所组成的团队便给热情高涨的风险投资家们和他们自己同时提供了一个超大商机。这个团队发明了一种替代排气管装在汽车底部的“绿色盒子”(Greenbox),它能捕捉到85%至95%的二氧化碳气体,这些气体最终可以通过藻类催化剂激化成生物柴油再利用。按照三位发明者的说法,“绿色盒子”不仅可以用于汽车,最终还能应用到建筑物与发电厂在内的重工业排气口上。

  尽管神奇盒子辉煌的商业前景尚未得到足够的证明,但“解决碳排放与能源短缺”这样的概念便足使风险投资家们闻风而至,甚至连并不明白这个魔术盒是怎么回事的一般人通常也由衷地为之欢呼叫好。

  西方社会拥抱绿色创新的热情远远超过我们的想象。这种绿色狂热并非凭空而来:关于环境失衡、全球变暖的新闻越来越多,各种新出炉的环境数据报告一个比一个悲观。即便不是激进的环保人士,对于环境恶化无动于衷的普通的美国人,现在也会被越来越高的油价吓倒。

  正因几乎没人能够同时对环境与油价保持冷漠,于是既环保,又能带来切实利益的生物能源成为眼下最热门的概念也就不足为奇了。

  等待释放的巨大能量

  美国现在年生产玉米能源的能力已达60亿加仑。巴西现在用甘蔗制成的乙醇在其国内的车用燃料中占据1/3以上的份额,并且成为狂欢节主题。欧盟国家更倾心于使用油菜子制造生物柴油,比如德国在这个领域就处于领先地位。

  上述两种只是人们接触较多的生物能源,本质上任何来自于生物的可利用能量均可称为“生物能源”。这意味着从海藻、秸秆到粪肥,生物能源的来源及其广泛。

  以植物为例,地球上每年通过光合作用固定的碳有2×10E11吨,相当于贮存了3.2×10E21焦耳的能量。这些固定在植物里的太阳能是全世界每年耗燃料的10倍。因此可以预见,被束缚在各种生物中的巨大能量只是在等待有足够发达的技术能将它们释放出来。如果你是一个科技乐观主义者,那么你便毫无理由为气温与油价担心了。

  事实上,以玉米、甘蔗及油菜子等农作物作为生物能源原材料的生产成本仍然偏高。而且一些研究表明乙醇燃料并不像大多数人以为的那样百分之百环保。同时,当汽油中乙醇添加比例超过一定量时,现有引擎就无法使用而需要专门的“弹性燃料”(flex-fuel)引擎。因此,公司、大学等组织机构都在寻找各种更经济、更环保且更便捷的新型生物能源原料。

  使用木头、稻草、秸秆甚至农业纤维残料来转换生成纤维素乙醇的技术研究被寄予最大的希望。在美国普渡大学(Purdue  University)负责再生资源工程实验室分子遗传学小组的南西·何早在1993年就在该领域取得重大突破。她用了10多年的时间给传统的酿酒酵母加入第三种基因,使其能发酵分解植物纤维素而得的木糖及葡萄糖,进而生产出与玉米乙醇完全一样的生物乙醇。

  这种技术已授予加拿大生物技术公司Iogen  Corp.,该公司于2005年获得壳牌注资的4600万美元,用于兴建一家年产量20万吨的乙醇工厂。

  不过乙醇并不是最完美的生物燃料。丁醇就能以比乙醇高的浓度调入汽油且无需改造汽车,同时它也比汽油-乙醇调合物具有更好的燃料经济性。BP与杜邦是最大的玩家,他们打算于今年在英国市场上推出同样用玉米、甘蔗等制成的生物丁醇。

  还有一些公司研究的原材料更为经济实惠。比如石油巨头康菲(ConocoPhillips)与食品加工企业Tyson  Foods几个月前宣布将合作生产、销售从剩余的牛、猪及家禽脂肪中提炼的生物柴油。而开头提到的神奇盒子显然最“省钱”,它的原料只是温室气体与一些特殊藻类。

  生态能源发展的两面性

  虽然生物能源具有多元化的特性,但对世界产生影响最大的还是玉米乙醇。这种影响已经超出单纯的环保范围,对全球经济乃至政治都产生了始料未及的辐射与连锁反应。

  让我们以对玉米乙醇极为热衷的美国为例。从2005年颁布的《能源政策法案》到最近参议院通过的新能源法案,乙醇在美国的能源战略中扮演了越来越重要的角色,政府亦在火爆的乙醇市场中起了巨大的推动作用。这一点与去年7月油价高升不无关系。虽然油价在到达高峰后很快回落,但79.45美元的高价足以促使美国政府下决心更多使用像乙醇这样能自行生产且相对廉价的生物燃料。这就是被推倒的第一块多米诺骨牌。

  乙醇需求上升直接导致玉米价格上涨。就在布什今年1月发表号召更多使用乙醇的国情咨文后两周,玉米的价格已经接近4美元,而去年同期不过2美元。高昂的玉米价格反过来使生物乙醇生产商的原料成本上升、利润空间减小,进而导致股价下跌。美国第二大生产商VeraSun  Energy今年第一季度亏损31万美元,而去年一季度它还盈利270万美元。

  就在乙醇生产商都被自己一手拉升的玉米价格狠狠绊了一跤时,农民却为少有的高价欢呼,并为利益驱动种植更多玉米。数据显示2007年美国玉米种植面积将增长15%左右,达到1944年以来的最高值。但这一消息并未使玉米价格回落,原因就在于生物能源对玉米的需求始终在增加。据美国农业部统计,今年美国收获的玉米中将有27%被用于生产乙醇,而加州能源委员会在2001年的研究显示,当时用于生产乙醇的玉米不过7%。

  大量玉米被乙醇生产商占用成为全球粮价上涨的主要因素之一。OECD和联合国粮农组织发表的报告指出,生物燃料产量在未来10年的迅速增加,将使用于制造生物燃料的谷物、油料、糖类作物等农产品的需求量大幅增加,进而导致农产品市场出现重大结构性变化。这种变化将使相关农产品价格在今后10年增加20%至50%,造成农产品纯进口国和城市中贫困人口的负担加重。最近的一个比较极端的例子发生在墨西哥,那里日常食用的玉米饼成本上升了60%。

  既为高需求、高价格所驱使,也因为粮食不足,美国玉米带的农民开始违反休耕法令,或者开辟更多新耕地,位于热带地区的发展中国家则很可能破坏原始森林与珍贵草原来种植甘蔗、玉米等生物乙醇原料。而美国在对自己国内的玉米乙醇实施每加仑减税51美分政策的同时,对巴西更具竞争优势的甘蔗乙醇却征收每加仑54美分的关税。就这样,起源于环保的生物乙醇变成隐形  “环境杀手”及不公平国际贸易的新表现。

  “黑色幽默”并不是这种连锁反应的尽头,受到波及的范围远比人们最初想象的宽广,玉米种植面积的增加导致农场作为一种资产迅速增值便是其中之一。此外,美国政府对汽车燃料中乙醇比例的一再提高使石油生产商开始控制新的炼油能力建设规模,而闲置炼油能力的缺乏是一直被认为是造成汽油价格高企的因素之一。

  值得指出的是,“玉米效应”虽然带来很多负面因素,但并不能动摇生物能源在现实中的地位,毕竟这是一个走向美丽新世界的希望。我们所需要的只是摒弃无理性的狂热,以更冷静、更科学的态度聆听“绿色福音”。
责任编辑:Mark
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