生物能源是利用有机物质（例如植物等）作为燃料 ，通过气体收集、气化（化固体为气体）、燃烧和消 化作用等技术产生能源。 目前全球范围正在用玉米、小麦等粮食来制造汽油 等能源来满足日益增长的消费需求，以及过高价格带 来的过高成本。 为人类的生产和生活提供各种能力和动力的物质资 源，是国民经济的重要物质基础。能源的开发和有效 利用程度以及人均消费量是衡量生产技术和生活水平 的重要标志。 燃料乙醇 乙醇俗称酒精，它以玉米、小麦、薯类或植物等为原 料，经发酵、蒸馏而制成 ，将乙醇进一步脱水再经过不 同形式的变性处理后成为变性燃料乙醇。燃料乙醇，一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水 乙醇。燃料乙醇以玉米、小麦、薯类、纤维素等为原料， 经生物转化而制成，是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再 生能源，目前主要用于汽车燃油。燃料乙醇是用粮食或植物生产的可加入汽油中的品质 改善剂。它不是一般的酒精，而是它的深加工产品。 认识误区认识误区燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，燃料乙醇不是“油”。 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不是简单做为替代油品使用，燃料乙醇是优良的油品质量改良剂，或者说是增氧剂。它还是汽油的高辛烷值调合组分。1可再生能源2辛烷值高、抗爆性能好3可作为新的燃料替代品4减少矿物燃料的应用以及对大气的污 染可再生能源:若采用甜高粱、小麦、玉米、稻谷 壳、薯类、甘蔗、糖蜜等生物质发 酵生产乙醇,其燃烧所 排放的CO2和 作为原料的生物源生长所消耗的 CO2, 在数量上基本持平,这对减少 大气污染及抑制温室效应意义重大 。辛烷值高，抗爆性能就好作为汽油添加剂,可提高汽油的辛烷值。通常车用汽油的辛烷值一般要求为90或 93,乙醇的辛烷值可达到111,所以向汽油 中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值, 可以较为有效地提高汽油的抗爆性。 可作为新的燃料替代品可直接作为液体燃料或者同汽油混合使 用,可减少对不可再生能源（石油）的依赖,保障本国能源的安全减少矿物燃料的应用以及对 大气的污染使用含醇汽油可减少汽油消耗量，增加燃料的含氧量，使燃烧更充分，降低燃烧中的CO等污染物的排放生产工艺 发酵法生产乙醇发酵法采用各种含糖（双糖）、淀粉（多糖）、纤维素 （大分子多糖）的农产品，农林业副产物及野生植物为 原料,经过水解（即糖化）、发酵使双糖、多糖转化为单 糖并进一步转化为乙醇。淀粉质在微生物作用下,水解为 葡萄糖,再进一步发酵生成乙醇。发酵法制酒精生产过程 包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理 等。 C6H12O62CH3CH2OH+2CO2成熟的发酵醪内,乙醇质量浓度一般为8-10。除含乙 醇和大量水外，还有固体物质和许多杂质,需通过蒸馏把 发酵醪液中的乙醇蒸出,得到高浓度乙醇,同时副产杂醇 油及大量酒糟。乙烯水合法 工业上有两种方法： 一种是以硫酸为吸收剂的间接水合法；另一种是乙烯催化直接水合法。无论用发酵法或乙烯水合法，制得的乙醇通 常都是乙醇和水的共沸物，要得到无水乙醇 需进一步脱水。目前制备燃料乙醇的方法主要有化学 反应脱水法、恒沸精馏、萃取精馏、 吸附、膜分离、真空蒸馏法、离子交 换树脂法等。燃料乙醇关键技术研究与产业化 研究内容及技术经济指标：1、淀粉质原料为基础的燃料乙醇生产关键技术 包括玉米、木薯、红薯等原料的前期处理综合利用技术、 各种发酵节能技术（连续发酵、清液发酵、浓醪发酵 等） 、菌种改造、代谢工程、节能蒸馏等技术，应达 到如下指 标：(1)发酵过程乙醇对醪液总糖转化率达理论值的92%以上； (2) 连续发酵，发酵液中乙醇浓度不低于12.5%(V/V)，平 均发酵时间小于30小时；对于浓醪发酵，发酵液中乙醇浓 度不低于15.0%(V/V)，发酵时间小于55小时； (3) 废糟液直接循环利用，循环比例要达到70%，浓醪发酵 工艺达到50%，无废渣排放；(4) 燃料乙醇制造成本3900元/吨（按原料消耗3.3吨、价格1000元/吨计,加工成本600元/吨），扣除综合利用的利润后实际燃料乙醇制造成本3000元/吨（不含人工、折旧、管理费用）； (5) 在技术集成基础上，建立3-5万吨级规模技术示范工程装置，连续稳定运行时间90天。 生产乙醇不同类型农作物原料成本比较供应区域广西北海（木薯） 乙醇工厂河南天 冠（小 麦）乙 醇工厂吉林（ 玉米） 乙醇工 厂从资本构成看，生物乙醇产业主要是国有资本。一个重要的原因是国家对生物乙醇项目的审批 一直比较严格，任何地区无论以粮食还是非粮原 料生产生物乙醇，项目核准和建设一律要报国家 审定，未经国家审批上马的燃料乙醇项目，不享 受国家各种优惠政策和补贴。此外由于投入大、 风险大、生产技术仍存在较大发展空间，也限制 了民营资本等资本成分的介入。新建燃料乙醇项目计划对于国家批准生产燃料乙醇的定点企业，围家曾相继出台了多项优惠政策。例如，免征用于调配车用乙醇汽油的变性燃料乙醇5的消费税；企业生产调配车用乙醇汽油用变性燃料乙醇的增值税实行先征后返；企业生产调配车用乙醇汽油用变性燃料乙醇所使用的陈化粮享受陈化粮补贴政策；变性燃料乙醇生产和变性燃料乙醇在调配、销售过程中发生的亏损，实行定额补贴。国家对定点燃料乙醇生产企业的扶持国内应用现状目前,我国生物燃料乙醇生产技术已经成熟,黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5 省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。我国已成为世界上继巴西、美国之后的第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。国外应用现状世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工业溶剂，9%用于其它化学工业。发酵酒精作车用燃料有两种方式: 其一是配制汽油和无水酒精的混合物汽油醇，酒精在混合物中的比例最高可达25%。用汽油醇作汽车燃料时，可以利用原有的汽车发动机；其二是直接利用酒精作为汽车燃料， 这时必须使用专门设计的，具有更高压缩比的发动机。目前巴西的乙醇产品中普通乙醇占2/3，无水乙醇占1/3。也是世界上最大的燃料乙醇生产和消费国，也是唯一不使用纯汽油作为汽车燃料的国家。 美国规划到2012年，燃料乙醇产量达到2250万吨；到2030年燃料乙醇产量达1.8亿吨，替代30%的汽油需求。欧盟每年约生产176万吨酒精。1994年欧盟通过决 议，给予生物燃料的中试工厂以免税。并在2010年 使燃料酒精的比例达到12%。因此一些后续的国家如 荷兰、瑞典和西班牙也出台了生物能源计划。泰国是亚洲第一个由政府开展全国生物燃料项目 的国家。在短短的两年时间内，泰国成功地开展了 乙醇和燃料酒精项目， 这些项目提供了利用过剩的 食用农产品的途径，对提高泰国农村几百万农民的 生活水平起到了积极作用。 印度是仅次于中国的亚洲第二大酒精生产国。设 计的生产能力约为200万吨，实际开工率为50 %左右 。主要原料糖蜜每年用量为500万吨。国内乙醇产业面临的主要问题1.原料不足2.技术产业化基础薄弱3.产品市场竞争力不强4.政策和市场环境不完善 我国生物燃料乙醇发展初期主要以陈化粮为原料,随着乙醇汽油在全国大范围的推广,市场需求猛增导致陈化粮库存骤减。以玉米为原料,必然引发玉米价格猛涨,生物燃料乙醇发展遇到了与民争粮的难题。而非粮作物原料的种植问题还没有落实。目前制订的生物燃料乙醇标准仅是从食用性淀粉基原料考虑。为适应生物燃料乙醇原料多元化和大规模生产,加强生物燃料乙醇的生产和使用管理,在现有标准的基础上及时制订不同生物质原料来源的生物燃料乙醇相关基础标准,生产过程、工艺控制等标准就显得极为迫切。在现有技术水平和政策环境条件下,开发利用生物燃料乙醇成本较高,加上资源分散、规模小、生产不连续等特点,在现行市场规则下生物燃料乙醇缺乏市场竞争力,需要政策扶持和激励。我国生物燃料乙醇发展缺乏明确的发展目标,没有形成连续稳定的市场需求,目前还处在“以产定销、计划供应”阶段,与市场化竞争和运作尚存在较大的距离,相关企业尚缺乏相应的市场操作经验和思想准备。市场推广面临诸多瓶颈。目前,国内生物燃料乙醇从生产到销售的各个环节都受到了政府部门的严格控制,是政策性的封闭运行,尚未形成真正意义的市场化。相比于主要利用淀粉、糖类农作物的一代技术 ，二代生物乙醇技术在有效物的来源上实现较大突 破。二代生物乙醇技术主要利用秸秆、农产品加工 废弃物等包含纤维素、半纤维素的生物质作原料， 有利于缓解当前生物燃料生产企业与民争地、与地 争粮的局面，并开辟利用城市生活垃圾、木薯秸秆 、甘蔗渣的有纤维素原材料生产燃料乙醇的新技术 ，具有较为广阔的发展前景。最新技术进展纤维素乙醇最新技术进展北京2010年5月27日电 /美通社亚洲/ - 今天，世界生物创新先导诺维信公司、中国领先的生物燃料和农产品生产商中粮集团以及中国最大的石油开采与炼制企业中国石化集团就纤维素乙醇的产业化事宜签订备忘录。根据该协议，中粮与中石化将于2011年第三季度开始建设以玉米秸秆为原料的万吨规模纤维素乙醇示范工厂；诺维信将为该工厂提供酶制剂。今年二月，诺维信向市场开始供应诺纤力(TM) 赛力二代 (CellicR) CTec2) 酶制剂产品；该酶制剂使得生物燃料行业能以目前市场上的汽油和第一代生物乙醇相当的成本生产纤维素乙醇。北京2011年5月10日消息 据经济之声报道，专注于 新能源技术领域投资的股权私募基金公司帝沃森昨天发 布消息称，其所投资的燃料乙醇生产技术企业TMO被中粮 集团有限公司和中国海洋石油总公司两大国企巨头选中 为技术合作伙伴，并已分别与中粮集团和中海油旗下新 能源投资公司签订了联合技术开发协议。协议约定，TMO 将提供纤维素燃料乙醇的专有技术，并和合作伙伴共同 完成以木薯渣以及木薯秸秆为原料的测试工作，为建设 中国商业化纤维素乙醇项目,完成工艺流程设计以及编制 项目可研报告,提供中方合作者作为决策依据。最新技术进展产业前景 乙醇既是一种化工基本原料，又是一种新能源。 尽管目前已有着广泛的用途，但仍是传统观念的市场范围。未来乙醇作为基础产业的市场方向将主要体现在三个方面：一是车用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油 。这就是我们传统所说的燃料乙醇市场，也是近期的（10年内 ）容量相对于以后较小的市场（在我国约1000万吨/年）。美 国政府已制定了一个大力发展燃料乙醇的计划，计划到2011 年，将汽油中（不包括柴油的燃料乙醇用量由每年15亿加仑 （约450万吨）至少提高到44亿加仑（约1360万吨）；二是作为燃料电池的燃料。在低温燃料电池诸如手机、笔记本电脑以及新一代燃料电 池汽车等可移动电源领域具有非常广阔的应用前景，这是 乙醇的中期市场（10-20年内）。乙醇目前已被确定为安 全、方便、较为实用理想的燃料电池燃料。乙醇将拥有新 型电池燃料3040%的市场。市场容量至少是近期市场的5 倍以上（主要是纤维原料乙醇）；三是乙醇将成为以乙烯为原料的石化工业的基础原料。在未来二十年左右的时间内，由于石油资源的日趋紧张，再加上纤维质原料乙醇生产的大规模工业化，成本相对于石油原料已具可竞争性，乙醇将顺理成章地进入石化基础原料领域。在我国的市场容量至少也在2000万吨/年以上。乙醇生产乙烯的技术目前就是成熟的，随着石油资源的日趋短缺和价格的上涨，乙醇将会逐步进入乙烯原料市场，很可能将最终取而代之。