生物燃料的优点和缺点

自从“生物燃料”一词首次进入普通消费者的能源词典以来，这项技术一直在稳步发展。尽管多年来公众对生物燃料的看法可能发生了变化，但人们仍然对这种燃料来源的利弊感兴趣。对于所有消费者来说，认真考虑这项新兴技术的积极和消极方面是很重要的。

生物燃料的优势
生物燃料的倡导者经常指出这些植物和动物燃料的优势。没有燃料源是完全正的或完全负的。消费者需要权衡生物燃料的利弊，以确定他们是否愿意将这种资源作为传统燃料的替代品。

生物燃料成本低
生物燃料价格一直在下降，并有可能比汽油和其他化石燃料便宜得多。事实上，乙醇已经比柴油和汽油便宜。随着全球对石油的需求增加、石油供应减少以及更多生物燃料来源变得明显，情况尤其如此。

燃料成本
根据 RFA（可再生燃料协会）2019 年 2 月乙醇行业展望报告，2018 年乙醇产量创下历史新高，可再生乙醇产量达到 161 亿加仑。该报告指出，“乙醇仍然是地球上辛烷值最高、成本最低的汽车燃料。” 此外，2019 年，美国能源部 (DOE)为 35 个生物能源研发 (R&D) 项目拨款 7300 万美元。该项目的目标是：
降低直接生物燃料成本
“从生物质或废弃资源中提取高价值产品”
降低生物质能的生产成本
前国务卿里克佩里表示，总体研发目标是“生产与现有加油基础设施和车辆兼容的负担得起的生物燃料，这些燃料适用于各种运输方式，包括可再生汽油、柴油和喷气燃料。” 即使美国生产 10 亿吨（干吨）的非食品生物质，也不会在食品和农业市场上造成问题。

源材料
据自由亚洲电台报道，美国能源部资助的研发项目包括藻类作为生物燃料的集约化养殖工艺、先进碳氢化合物生物燃料技术的系统研究以及城市和郊区废弃物的可再生能源——湿废弃甲烷。石油是一种来自特定材料的有限资源，而生物燃料可以用范围广泛的材料制造，包括农作物废弃物、粪便、其他副产品和藻类。这使它成为回收利用的有效步骤。

安全
生物燃料可以在当地生产，这减少了国家对外国能源的依赖。通过减少对外国燃料来源的依赖，各国可以保护其能源资源的完整性并使其免受外部影响。此外，生物燃料可以在很大程度上改变对化石燃料的依赖，因为大多数燃料

经济刺激
由于生物燃料是在本地生产的，因此生物燃料制造厂可以雇用成百上千名工人，从而在农村地区创造新的就业机会。生物燃料生产增加了对合适的生物燃料作物的需求，为农业产业提供了经济刺激。使用生物燃料为家庭、企业和车辆提供燃料比化石燃料便宜。

降低碳排放
燃烧生物燃料时，它们产生的碳排放量和毒素比碳燃料少得多。较低的碳排放量使它们成为保护大气质量和减少空气污染的更安全的替代方法。

可再生性是一个优势
生产化石燃料需要很长时间。然而，随着新作物的种植和废料的收集，生物燃料更容易生产并且是可再生的。许多粮食作物的废料可用于制造生物燃料。水果和谷物农业生产的残余物包括秸秆和甘蔗渣（甘蔗纤维），它们很容易用于产生生物质。

第一代生物燃料
美国环保署指出，几种第一代资源被用于制造生物燃料，例如甘蔗和甜菜，它们被称为糖料作物。另一种生物燃料是用大豆和油菜籽制成的，被称​​为油料作物。淀粉作物有玉米和高粱。动物脂肪和油被加工成生物柴油。这些作物生产的生物醇包括乙醇、丙醇和丁醇。

第二代生物燃料
大英百科全书讨论了第二代生物燃料对环境的影响较小，因为与第一代生物燃料不同，原材料来自非食用植物，其中一些人类不吃的植物，包括竹子、草、各种木材（木屑）和植物。然而，目前纤维素生物燃料在生产中的转化率较低，更适合作为燃料添加剂而不是汽油的替代品。

第三代生物燃料
由藻类制成的生物燃料被称为第三代生物燃料。藻类作为生物燃料非常有前途，因为它可以产生优质且多样化的燃料。藻类产生的油很容易提炼成柴油燃料，但是，藻类的稳定性低于其他生物燃料。高度不饱和油在高温下易挥发。

使用生物燃料运营城市的示例
国家地理以克里斯蒂安斯塔德为特色，这是一座依靠沼气运行的瑞典城市。该市通过生产沼气来满足电力和供暖需求。汽车与城市公交车和垃圾车一起加油。该市的两家炼油厂生产的生物燃料足以替代其每年 110 万加仑的汽油需求。

生物燃料的缺点
尽管生物燃料有许多积极的特性，但这些能源也有许多缺点。这些可以作为反对用生物燃料替代化石燃料的论据。

能量输出
生物燃料的能量输出低于传统燃料，因此需要消耗更多的量才能产生相同的能量水平。这导致一些著名的能源分析师认为，生物燃料不值得将其转化为乙醇而不是电力。

生产碳排放
已经进行了几项研究来分析生物燃料的碳足迹，虽然它们燃烧起来更清洁，但有强烈的迹象表明生产燃料的过程 - 包括种植农作物和生产燃料的植物所需的机械 - 有很大的影响碳排放量。此外，砍伐森林种植生物燃料作物会增加碳排放。

成本高
为了提炼生物燃料以提高能源输出效率，并建立必要的制造工厂以增加生物燃料的数量，通常需要大量的初始投资，这使得目前其生产成本高于其他汽车燃料方式，尽管这种情况在未来可能会改变.

食品价格
随着对玉米等粮食作物的需求增长以生产生物燃料，它提高了必要的主粮作物的价格。据密歇根大学称，生物燃料原料的增加意味着对玉米的需求增加，价格上涨高达 20% 至 50%。随着土地转为生物作物，供人类消费的作物减少意味着价格上涨，在某些情况下可能会导致粮食短缺

食物短缺
有人担心，利用宝贵的农田种植燃料作物可能会影响粮食成本，并可能导致粮食短缺。生物作物可能会增加土地使用和作物灌溉用水需求，从而增加生产成本。一些专家以2008 年世界大米粮食危机为例，说明生物作物的增加可能会发生什么，尽管大米危机与生物燃料无关，而是由贸易限制和恐慌性购买引起的。仍然是短缺被用作当没有足够的食物生产时可能发生的情况的例子，目前，生物作物与粮食作物竞争。

用水
生物燃料作物的适当灌溉以及燃料的制造都需要大量的水，这可能会使当地和区域的水资源紧张。2018 年一项关于美国生物燃料对水资源影响的评估还研究了能源作物取代行间作物对生物燃料的影响和灌溉需求。人们发现，能源作物比行作物大，需要更长的生长季节，减少了水流量。蒸腾作用（植物中的水运动和蒸发）增加了 15% 到 30%，在某些情况下，这种耗水率增加了 60% 到 80%。

生物燃料的未来
生物燃料不是解决世界能源问题的灵丹妙药。为解决化石燃料储量减少的问题，应充分利用所有可行的能源收集方式。然而，事实仍然是生物燃料是一种可靠的替代能源。随着更多的发展和研究，有可能克服生物燃料的缺点并使其适合广泛的消费者使用。当技术可用时，许多缺点将被最小化，并且市场显然具有潜力。这在很大程度上可能取决于能源生产商发现更好的植物的能力，以种植使用更少的水、更少的土地并快速生长的燃料。