生物燃料

生物燃料，任何燃料的衍生生物质,也就是植物或藻类废物:废物或动物废物由于这种原料材料可以很容易地补充，生物燃料被认为是一种来源可再生能源,不像化石燃料如石油，煤炭,天然气．生物燃料通常被认为是一种具有成本效益和环保的方法良性的替代石油和其他化石燃料，特别是在上下文不断上涨的石油价格以及人们对化石燃料对环境的影响的日益关注全球变暖．许多批评人士对某些生物燃料的扩张范围表示担忧，因为精炼过程会带来经济和环境成本，而且可能会占用大量耕地来生产粮食。

生物燃料的种类

一些长期开发的生物燃料，如木，可以直接作为原料燃烧生产热．热量，反过来，可以用来运行发电机在发电厂生产电．许多现有的电力设施被烧毁草木材或其他种类的生物质。

液体生物燃料因其巨大的基础设施已经在使用它们了，尤其是在交通方面。的液体产量最大的生物燃料是乙醇(酒精)，由发酵淀粉或糖．巴西和美国都是乙醇的主要生产商。在美国，乙醇生物燃料主要由玉米(玉米)谷物，它通常与汽油生产“乙醇”，这是一种含有10%乙醇的燃料。在巴西，乙醇生物燃料主要由甘蔗它通常被用作100%乙醇燃料或含有85%乙醇的混合汽油。与从粮食作物中提取的“第一代”乙醇生物燃料不同，“第二代”生物燃料纤维素乙醇是由低价值的生物质，具有高纤维素内容包括木屑、作物残余物和城市垃圾。纤维素乙醇通常由甘蔗制成甘蔗渣这是制糖加工的废物，也可能是各种草的废物培养在低质土地上。由于转化率低于第一代生物燃料，纤维素乙醇主要用作汽油添加剂。

第二常见的液体生物燃料是生物柴油，主要是由油性植物(如大豆或棕榈油)，以及其他油脂来源(例如餐厅油炸食物产生的厨余脂肪)所产生的油脂。在欧洲被广泛接受的生物柴油被用于柴油发动机通常与石油混合柴油以不同的比例。使用藻类而且蓝藻作为“第三代”生物柴油的来源，生物柴油前景光明，但一直难以从经济上加以开发。一些藻类的含量高达40%脂质按重量计算，可以转化为生物柴油或合成石油。据估计，藻类和蓝藻每单位面积可以产生比第二代生物燃料多10到100倍的燃料。

其他生物燃料包括甲烷气体而且沼气-可以从生物量的分解中得到氧气——甲醇丁醇和二甲基醚-正在开发中。

经济和环境考虑

在评估生物燃料的经济效益时，必须考虑生产生物燃料所需的能源。例如，种植玉米生产乙醇的过程消耗化石燃料在农业设备上，在肥料制造业，玉米运输业，乙醇制造业蒸馏．在这方面，从玉米中提取的乙醇代表了相对较小的能量增益;从甘蔗中获得的能量更大，而从纤维素乙醇或藻类生物柴油中获得的能量可能更大。

生物燃料对环境也有好处，但取决于它们的制造方式，也可能对环境造成严重的不利影响。作为一种可再生能源，植物生物燃料原则上对环境的净贡献很小全球变暖而且气候变化；的二氧化碳(一个主要温室气体)进入空气燃烧会在植物生长过程中更早地从空气中去除吗光合作用．这种材料被称为“碳中性”。然而，在实践中，农业生物燃料的工业生产可能会导致额外的温室气体排放，这可能会抵消使用可再生燃料的好处。这些排放包括生产过程中燃烧化石燃料产生的二氧化碳一氧化二氮从土壤已经被处理过了氮肥料。在这方面，纤维素生物量被认为更多有益的．

土地使用也是评估生物燃料效益的一个主要因素。常规原料的使用，如玉米而且大豆作为第一代生物燃料的主要组成部分，它引发了“食物还是燃料”的争论。从人类手中转移耕地和原料食物链在美国，生物燃料生产会影响经济学食物的价格和供应。此外，为生物燃料而种植的能源作物可以争夺世界上的自然资源栖息地．例如，对从玉米中提取乙醇的重视使草原和灌木丛变成了玉米单一栽培地，对生物柴油的重视使古老的热带森林被砍伐，为油棕种植园让路。自然栖息地的丧失会改变水文，增加侵蚀，并一般减少生物多样性野生动物区。土地的清理也会导致大量二氧化碳的突然释放，因为其中含有的植物物质被燃烧或腐烂。

生物燃料的一些缺点主要适用于低多样性的生物燃料来源——玉米、大豆、甘蔗、油棕，这些都是传统的农业作物。一种选择涉及到high的使用多样化的种的混合，与北美的高草草原作为一个具体的例子。将退化的农业土地转化为这种高多样性的生物燃料来源可以增加野生动物面积，减少侵蚀，净化水传播的污染物，储存二氧化碳从空气中作为碳化合物在土壤中，最终恢复退化土地的肥力。这种生物燃料可以直接燃烧来生产电或者随着技术的发展转化为液体燃料。

种植生物燃料以同时满足所有需求的正确方法将继续是一个实验和争论的问题，但生物燃料生产的快速增长可能会继续下去。在美国2007年能源独立和安全法案授权到2022年，每年将使用1360亿升(360亿加仑)生物燃料，比2006年的产量增加6倍多。该立法还要求，在某些规定下，总量中的790亿升(210亿加仑)是除玉米衍生乙醇以外的生物燃料，并继续某些政府补贴以及对生物燃料生产的税收优惠。

生物燃料的一个独特前景是，与新兴的技术所谓的碳捕获和储存，生产和使用生物燃料的过程可能能够永久地从地球中去除二氧化碳大气．根据这一设想，生物燃料作物将在生长过程中去除空气中的二氧化碳，而能源设施将捕获生物燃料燃烧发电时释放的二氧化碳。捕获的二氧化碳可能是隔离(储存)在长期的储存库中，如在陆地下的地质构造中，在深海沉积物中，或者可以想象为固体，如碳酸盐．另请参阅碳封存．