国外利用生物质垃圾生产燃料的概况

钱伯章，朱建芳

(上海擎督信息科技公司，上海 200127)

国外利用生物质垃圾生产燃料的概况

钱伯章，朱建芳

(上海擎督信息科技公司，上海 200127)

介绍了国外几个典型公司利用生物质垃圾生产燃料的情况。

生物质;垃圾;生物燃料

前言

目前，一些国家的生物燃料生产是以粮食为原料的，这成为目前促使全球粮价上涨的因素之一。经济合作与发展组织估计，到2017年，欧盟、美国和加拿大耕地的14%将用于种植生产生物燃料的植物，挤占粮食作物的种植面积，势必进一步推高粮食价格。生物燃料由于其生产需要消耗大量粮食而倍受争议。

新加坡和瑞士的科学家于2009年9月30日发布评论认为，将用于世界填地的垃圾转化成生物燃料，可在很大程度上化解日益增长的能源危机和应对碳排放问题。新发布的研究指出，用处理过的废弃物生产生物燃料来替代汽油，可望使全球碳排放减少80%。从作物来生产生物燃料已证明有悖于可持续发展，因为它们需要增加生产作物，这会造成很大的环境成本。然而，第二代生物燃料如来自处理过的城市废弃物生产燃料乙醇，则可大大减少排放，并无环境问题之忧。研究还发现，世界上的埋地废弃物可望生产829.3亿升燃料乙醇，用得到的生物燃料来替代汽油，对于生产的每单位能源而言，全球碳排放可望减少29.2%～86.1%。

目前国外已有一些公司纷纷宣布可以直接将生活垃圾转变为生物燃料。

1 通用汽车公司

通用汽车公司于2008年1月中旬宣布，计划利用垃圾生产生物燃料，其成本将低于1美元/加仑。通用汽车公司与位于美国依利诺斯州的Coskata公司组建合作伙伴，Coskata公司已开发了利用任何可再生资源，包括废旧轮胎和植物废弃物制取乙醇的方法。这一工艺与从谷物生产乙醇相比有了很大改进，因为它使用的水和能量很少，并且无需将食品转化为燃料。据称，这一突破意味着生物燃料发展将具有生命力，更重要的是，可减少对石油的依赖。通用汽车公司将会拥有第一套商业规模装置，到2011年将利用废弃物生产5000万～1亿加仑乙醇。

2 FuLcrum生物能源公司

美国FuLcrum生物能源公司于2009年9月7日宣布，已采用常规的生活垃圾为原料，成功地验证了可经济地生产乙醇的能力。这一里程碑式的验证在Turning Point乙醇验证装置上实现。

该公司已于2009年7月开始在内华达州建设Sierra生物燃料装置，该装置位于内华达州Storey郡Tahoe-Reno工业中心的Reno东部10英里，该装置计划于2011年投入生产，将使9万吨/年的生活垃圾转化成1050万加仑/年乙醇。当地16.5万人每年平均会产生9万吨生活垃圾。

FuLcrum生物能源公司已从其采用不同原料的其他乙醇业务获益，生产的乙醇燃料价格可低达0.5美元（0.35欧元）/加仑，大大低于常规生产的乙醇燃料。

FuLcrum生物能源公司表示，其生活垃圾生产生物燃料工艺也可应用制取合成柴油、丁醇或用于发电，但从最高效益的角度考虑现在用于生产乙醇。

3 怀俄明州过程设计集团

美国怀俄明州过程设计集团已第一次进入商业化市场，该公司一套小型装置已投入试生产，采用松木废物制造车用燃料。该公司将于2008年底开始商业化销售乙醇。

4 美国得克萨斯州A&M大学

美国得克萨斯州A&M大学于2008年8月21日宣布开发了利用废物制取汽油的工艺，该工艺采用生物质废弃物料和非食用能源作物为原料，而不是谷物等食品。研究人员表示，在无政府补贴和税收优惠情况下，根据原料的类型和成本以及生物炼油厂的规模，其生产成本在1.70～2.00美元/加仑之间。

适用生物质可包括垃圾、废水处理装置的生物固体、绿色废物如修剪的草、食品废物以及各种家禽的粪便。

5 英力士公司

英国英力士公司于2008年7月22日宣布，计划在约两年时间内利用生活垃圾生产商业化数量的乙醇。英力士公司表示，已拥有可降解的固体废物、农业废物和有机商业废物生产燃料的专利方法。英力士公司己与美国位于阿克萨斯州、从事生物技术的生物工程资源公司（Bioengineering Resources Inc，BRI）签署将该技术推向商业化的合同， BRI已开发这一工艺。BRI公司是美国开发燃料用生物质技术众多的公司之一，该公司已运转小型验证装置，生产约15万升/年的乙醇。英力士公司相信BRI公司的专利工艺过程现已可放大为商业规模装置。在该工艺过程中，一吨干的废物可转化为约400升乙醇，乙醇可与传统燃料调合或完全替代它。据称，这第二代生物燃料工艺与常规汽油相比，可减少温室气体排放高达90%。

6 芬兰St1公司

芬兰从事能源的St1公司与独立石油公司Marquard &BahLs于2008年8月宣布成立合资企业，将在欧洲利用废弃物生产生物乙醇。

St1公司的EtanoLix技术采用废物为原料，不会影响食品供应和价格。用废物基生物乙醇替代化石燃料将可大大减少二氧化碳排放和符合废物管理的挑战。

7 Coskata公司

总部在美国依利诺斯州的Coskata公司也开发了有机废弃物的等离子气化过程，目标是用于生产乙醇。可供入的物料包括埋地有机废弃物和生物质，它们经等离子气化产生合成气，再用微生物使之转化成乙醇。

Coskata等离子气化途径具有许多潜在的优点，通过避免直接使用酶和再加工生物质而可节约成本。Coskata方法基本上将全部供入物料都用于气化，所以产生的废弃物极少，它可使用宽范围的供入物料，同时用水极少。

采用微生物而不是化学催化方法将合成气转化为乙醇，也有助于降低成本。验证生产乙醇的中型装置成本为1美元/加仑。

8 ALphaKat公司和全球能源公司

德国ALphaKat公司和全球能源公司（GLobaL Energy）于2009年1月宣布，首次采用生活固体废弃物（MSW，生活垃圾）为原料，应用该公司第一代商业化规模KDW-500废物制柴油工艺成功试生产出柴油。该KDW-500废物制柴油工艺设计以平均1.5吨/小时的MSW为原料，生产出145加仑（550升）高质量的柴油燃料。

全球能源公司开发了用于分拣MSW的全自动化工艺，该工艺可产生完全一致的由MSW衍生的原料，其组成为80%生物质（包括纸张和木屑）与20%塑料，使之成为碎屑并进行干燥以符合规格要求。

全球能源公司CEO Asi ShaLgi表示，初步试验结果证明KDW技术可充分利用丰富且不断增多的废弃原料如MSW，并将进一步支持全球能源公司在欧洲、美国和中国的项目开发和战略合作。

9 芬兰ENERFISH工程

芬兰一家研究中心与欧盟委员会协力合作，开发一项新的工程，将水产加工厂的废料转化成生物燃料。这项为期三年的工程被命名为ENERFISH，旨在促进绿色和可持续能源的发展，同时促进发展中国家的经济发展。

全球石化燃料的减少使可持续能源成为必需品，而利用水产废料生产生物燃料是前景光明的产业。ENERFISH工程是在芬兰科学院技术研究中心的协调下，同越南一家鲶鱼加工厂共同努力，寻找利用该工厂水产废料生产生物燃料的最佳方式，开发时间为2008—2011年。

东南亚和中国是世界上最大的养殖鱼生产地区，利用包括最新式的冷冻技术在内的先进技术，能够为这两个地区带来更多的利益。冷却和冷冻系统将建在越南南部的一家水产加工厂，新设备一旦运行，将为该工厂节约20%的能源。

10 Enerkem公司

热化学（气化和催化合成）开发商Enerkem公司于2009年3月宣布，将在美国密西西比州Pontotoc从生物质和废弃物生产合成燃料，建设和运作第二代生物燃料生产装置。密西西比Three Rivers固体废弃物管理局将为该装置供应约18.9万吨/年未分拣的MSW用作原料。

预计采用由该地区林业和农业作业的木质残余物以及城市生物质如生活固体废弃物、建筑垃圾与废弃木料组成的混合原料，可生产2000万加仑/年的新一代乙醇。

11 美国废弃物管理公司

美国废弃物管理公司（WM）与北美最大的炼油商瓦莱罗（VaLero）能源公司进行合作，瓦莱罗能源公司也于2009年4月投资Terrabon公司，推进其废弃物制燃料转化技术的应用发展。

废弃物管理公司将支持Terrabon公司，向其提供有机废弃物，Terrabon公司将采用其MixALco技术，利用有机废弃物生产高辛烷值汽油。MixALco技术为酸发酵工艺，可将生物质转化成有机盐类。

得到的生物原油（bio-crude）可用卡车、铁路槽车或管道运送至瓦莱罗公司炼油厂，再转化成高辛烷值汽油，这种高辛烷值汽油可直接与炼制商的大批量燃料相调合，避免了生产乙醇带来的调合和后备设施所造成的诸多麻烦。

Terrabon公司已在美国得克萨斯州Bryan，该公司先进的生物燃料研究设施利用甜高梁生物质成功地生产出了汽油。

Utilize Biomass Garbage to Produce Fuels Abroad

QIAN Bo-zhang, ZHU Jian-fang

X705

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1006-5377（2011）04-0067-03