然而,對(duì)于原始生產(chǎn)者來(lái)說(shuō),要實(shí)現(xiàn)碳減排的氣候目標(biāo)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。根據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的報(bào)告,為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),到2030年,運(yùn)輸生物燃料的生產(chǎn)需要確保每年增長(zhǎng)10%。2019年的增長(zhǎng)率僅為6%,國(guó)際能源署預(yù)測(cè),未來(lái)五年的平均產(chǎn)出增長(zhǎng)率僅為3%。
生物燃料的發(fā)展瓶頸盡管生物燃料已在世界各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,但目前還沒(méi)有成為國(guó)際能源的主力軍。主要原因是以下限制。原材料來(lái)源不穩(wěn)定。由于多種原因,廚房廢油和木本油料作物作為原料來(lái)源不穩(wěn)定。
全球每年產(chǎn)生大量廚房廢油,但由于來(lái)源分散,回收難度加大。據(jù)統(tǒng)計(jì),原材料收集成本占生物燃料成本的70%-80%。然而,木本油料植物受季節(jié)影響,難以維持可持續(xù)供應(yīng)。糧食原料存在著“人爭(zhēng)糧”、“人爭(zhēng)地”的問(wèn)題?,F(xiàn)有油料作物不符合生長(zhǎng)周期短、含油量高的特點(diǎn)。
即所有轉(zhuǎn)化過(guò)程將不可避免地導(dǎo)致新的污染源,包括二氧化碳和其他污染物的排放;如果煉油后的廢渣,特別是煉油廢油的廢渣處理不當(dāng),也會(huì)造成污染,治理污染的成本終會(huì)增加到成品油的價(jià)格中。
打破生物燃料現(xiàn)狀的途徑作為一種新興的能源生物燃料,現(xiàn)階段完全取代航空煤油是不現(xiàn)實(shí)的。歸根結(jié)底,使用哪種燃料取決于成本。因此,在技術(shù)不斷突破的前提下,如何建立完善的產(chǎn)業(yè),大規(guī)模降低成本,是生物燃料發(fā)展的關(guān)鍵。
例如,為了監(jiān)督廢油的去向,促進(jìn)廢油的回收和利用,英國(guó)已迫使餐館安裝烹飪廢油回收系統(tǒng);荷蘭廢油回收由資助,降低了生物航空燃料精煉企業(yè)的高回收成本;在日本,廢油由回收公司回收,并由購(gòu)買。如果生物燃料要完全取代石油產(chǎn)品,不僅需要解決成本問(wèn)題,還需要建立一個(gè)完整的生物燃料供應(yīng)鏈。
生物燃料的佳解決方案即微藻,大小從幾微米到數(shù)百微米不等。它們可以地生產(chǎn)脂類、蛋白質(zhì)、多糖和其他有機(jī)物質(zhì)。它們對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),體積小,繁殖速度快。其中,油脂可以通過(guò)酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生物柴油。
20世紀(jì)70年代,美國(guó)能源部為了發(fā)展可持續(xù)能源,對(duì)微藻進(jìn)行了大規(guī)模的收集、篩選和鑒定,終獲得了300多種產(chǎn)油微藻,即脂類占細(xì)胞干重20%以上的微藻。其中,小球藻微球菌的脂比高達(dá)68%。據(jù)估計(jì),藻類的年產(chǎn)油量可達(dá)到每公頃養(yǎng)殖面積15000至80000升。
閃點(diǎn)和燃油都是溫度值。植物油燃料的閃點(diǎn)相對(duì)較低。常溫下,其閃點(diǎn)約為100。因此,沒(méi)有的燃燒設(shè)備或點(diǎn)火器,在普通環(huán)境中無(wú)法產(chǎn)生能量釋放。隨著各行各業(yè)的不斷發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)。使該行業(yè)綠色環(huán)保。