政策
2007年的《能源独立与安全法案》(EISA)是美国能源政策的里程碑。它通过将可再生燃料标准(RFS)扩大到2022年美国当前石油消费量的25%(360亿加仑乙醇)(见图1),巩固了之前的可再生能源运动。RFS扩大到包括150亿加仑来自淀粉和糖基原料(玉米,甘蔗)的乙醇和210亿加仑来自纤维素原料(玉米秸秆,柳枝稷,木本植物)。到2009年底,我们将接近100亿加仑。未来最大的挑战在于新技术和新工艺的发现,这将使生物质转化为乙醇的效率和产量更高。
图1。2007年《能源独立与安全法》规定的可再生燃料标准生产目标。
生物质是任何类型植物的所有部分,包括叶子和茎,而不仅仅是淀粉和糖。所有植物细胞的细胞壁中都含有纤维素、半纤维素和木质素。纤维素和半纤维素由线性和支链糖组成。植物细胞壁可以被分解,纤维素和半纤维素暴露出来,然后转化为碱性糖。然后这些糖可以发酵成乙醇和其他生物基产品,类似于玉米乙醇。不同工艺和原料的转化率差别很大。据估计,每年需要10亿吨生物质才能生产210亿加仑乙醇。虽然这个目标看起来很崇高,但它是相当现实的,尽管它需要多样化的产品组合。
美国能源部(DOE)和美国农业部(bob体育合法吗美国农业部)委托进行一项研究,以评估为达到EISA中规定的可再生能源标准的目标所需的潜在原料量。该研究评估了围绕生物质原料的各种问题,包括长期土壤碳和生产力、土壤侵蚀、可达性、运输成本、养分径流和收集/运输的可行性。图2显示了原料按资源的相对分布。请注意,总资源潜力远高于目标,接近14亿吨。
图2。农业和林业资源年生物量资源潜力。
这一潜力的25%以上将来自广泛管理的林地,约75%来自集中管理的农田。主要的初级资源是林地的伐木残余物和燃料处理,以及农田的作物残余物和多年生作物。
现有和新的生物质原料的生产以及提高产量将是实现RFS目标的重要组成部分。同样重要的是收集森林和农产品加工过程中的废物和副产品。
美国能源部和美国农业部都坚定致力于扩大生物质作为能源的作用。bob体育合法吗特别是,他们支持生物质燃料和产品作为减少石油和天然气进口需求的一种方式;支持农业、林业和农村经济增长;bob体育合法吗以生产各种燃料、化学品和其他产品的生物精炼厂为形式,培育主要的国内新产业。