生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。
生物燃料起初主要的生产原料依赖玉米、稻谷和常见的粮作物,后来转向木薯等非粮作物。生物燃料甚至没有难闻的气味。据用户报告说,以大豆作原料的生物柴油,燃烧以后排出的废气有点像炸薯条的味道。
在交通领域应用方面,生物液体燃料具有巨大的发展潜力。以生物柴油为例,通过植物或废弃物的碳汇形成闭环,进而实现碳排放“零增长”,是降低交通运输领域碳排放直接、有效的手段之一。
根据预测,从2021年到2030年左右,生物燃料乙醇和生物柴油将是公路运输重要减排方式之一,生物航空燃油也会逐渐在航空领域使用。预计到2030年后,生物液体燃料总使用量将达到7000万吨,为交通领域减排二氧化碳约4亿吨。
作为目前应用最广泛的两种生物燃料,生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越,但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现,即使美国种植的所有玉米和大豆都用于生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%。而玉米和大豆首先要满足粮食、饲料和其他经济需求,不可能都用来生产生物燃料。
生物燃料的开发要以“不占用土地、不与人争粮”为前提,因此,科学家们正绞尽脑汁从多个方面对原料进行探索,如:采用农林废弃物(包括秸秆、糠皮等);消化陈粮;开发更多适合的作物等。
轮作是指在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物种植方式。近日,在美国田纳西州和肯塔基州等州的农场中,轮作作物增添了一个新成员——冬季油菜籽杂交种。这一改变源于科迪华农业科技、Bunge和雪佛龙公司共同开展的一项商业合作,旨在与这些地区的种植者协作,在轮作周期中增加油菜籽的种植以供应植物基油,用作可再生柴油和可持续航空燃料的原料。科迪华提供遗传学和农艺方案,Bunge负责加工,雪佛龙供应油市场。
菜籽包括西兰花、菜花和球芽甘蓝等,在美国主要作为春季作物种植。科迪华专有的冬季油菜籽杂交种是为美国南部设计的创新的、新的双作物系统中的第一种作物。作为一种阔叶作物,油菜为种植谷物的土地提供轮作替代的优势十分显著:
轮作覆盖作物在人们开发下一代低碳原料的战略中正发挥着越来越重要的作用。这项合作反映了科迪华的前沿市场战略,生物燃料正在成为一个不断增长的市场,预计到2030年,仅美国就需要80亿加仑的油籽再生油。