美国开发生物燃料

在美国中部的一个小镇，有着成堆的秸秆和树叶，看上去犹如一座11 m 高的垃圾山，黑色的缆线潜入其中，与之相连的传感器时刻监控着它的一些重要数据。

按美国有关部门的计划，这样的秸秆堆将成为21 世纪燃料的重要来源。美国的设想是以后主要依靠植物原料生产的乙醇来运转全国交通系统，从而使美国摆脱进口石油和与之相伴的危机，如战争、全球变暖和恐怖主义。

长期以来，美国的农民们一直倡导在汽油中添加用玉米制造的乙醇，但迄今为止这种乙醇只取代了全国3%的汽油。大多数人认为，美国永远不可能种出那么多的玉米来取代全国10%或12%以上的燃料。

目前，许多科学家都在集中精力开发一种新型乙醇，其原料是农业废物和其它植物残渣，供应量可能会十分充足，但所需技术比用玉米制造乙醇高端。这项技术曾被认为比石油成本高，但在石油价格创历史新高时，它的成本却在迅速下降。据专家称，这个趋势会促使美国出现一个庞大的国产燃料新行业。

专家认为，甘蔗方案在美国是行不通的，因为只有少数几个州具备种甘蔗的气候条件。但美国拥有丰富的木屑、锯末、秸秆、废纸等，它们可转化为液体燃料，且广阔的土地可用于种植能源作物。

美国许多企业纷纷投资这个领域。有几家生物乙醇公司设立了试点工厂，还有的正找地方修建规模更大的厂房。政界人士竭力推动这个行业快速发展，美国国会也许诺向领先者提供贷款担保。

不过，生物燃料有几个尚未解决的根本性问题。如用生物制造乙醇其经济性还没有从批量生产中得到证实，单收集必要的草料、秸秆、木屑等废物就是一个大问题。此外，种植能源作物还需对美国农业进行大幅调整。而最大的问题也许在于：美国总是先对替代燃料产生兴趣，然后石油一降价便抛弃它，美国能把一项计划坚持到底吗？

人们至今所使用的石油、煤炭和天然气本身就是数百万年前的植物残渣。这些残渣还没有完全分解便被埋到地下，地壳里的高温和压力把它变成富含碳化合物的矿物燃料。从本质上讲，现代社会所谋求的是发明一种技术跳过掩埋步骤，把生物直接转化为燃料。

生物燃料具有众多优点。过去燃烧矿物燃料是把曾经被埋入地下的碳以二氧化碳的形式重新释放回空气中，自工业革命以来，大气层中这种气体的含量目前已上升到极高的水平。物理学的基本原理（二氧化碳是吸收热量的“温室气体”）预示着它将使地球变暖，但速度尚不可知。相比之下，把生物直接转化为交通工具燃料的办法就不会增加温室气体。每年5月，植物吸走空气中的二氧化碳；到了10月，使用植物燃料的汽车再排放出等量的二氧化碳。此外，许多人认定，这种办法有利于增强美国的安全，因为世界上三分之二的石油储量位于局势动荡的波斯湾地区。

20 世纪70 年代发生石油危机以来，美国不少公司和农场一直在利用玉米生产乙醇。它们顽强地同石油业展开斗争，后者则资助大量研究工作对乙醇进行诋毁，但近年来双方宣布停火。石油公司需要乙醇来缓解汽油供应的紧张局面并取代一种危害环境的汽油添加剂；玉米乙醇行业在联邦政府的补贴与鼓励下蓬勃发展。这种乙醇的主要成分是一种糖浆，它包含在玉米秆内长而疏松的分子——淀粉中。把淀粉变成糖再发酵成为乙醇是轻而易举的事，但在不影响全国粮食供应的前提下用玉米生产乙醇的数量是有限度的。

几十年来，有科学家认为，交通工具燃料的终极来源将是一种叫作纤维素的东西，因为它是地球上盛产的有机分子。和淀粉一样，纤维素是由葡萄糖分子组成的，但包裹紧密，极难拆散。植物主要把纤维素用作一种组织材料，它能帮助树和草直立起来。假如找到有效的办法打破这种分子，就能有许多种农业废物或专门种植的能源作物成为这个新兴行业的原料。

一些小公司已经在小规模地用生物生产乙醇，并声称其价格很快就会极具竞争力。它们不仅着手为扩大生产选址，而且开始跟农民签订原材料供应合同。

美国橡树岭国家实验室经研究后估计，美国可以用生物燃料和化学品取代30%以上的进口石油。再加上国内开采石油、增加生产玉米乙醇和提高汽车的燃油效率，美国将大幅度接近能源自给自足。