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          生物燃料的未來(lái)

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          生物燃料的未來(lái)

          生物燃料的未來(lái)范文第1篇

          生物燃料的技術(shù)革新能否克服環(huán)境污染的缺憾?革新的突破口在哪里?答案似乎已經(jīng)找到。根據(jù)業(yè)界的預(yù)測(cè),未來(lái)第四代生物燃料可以“完美”解決“綠色”燃料帶來(lái)的污染問(wèn)題。

          說(shuō)到第四代技術(shù),還得先從最基本的概念說(shuō)起。 生物燃料泛指由生物資源經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)變化過(guò)程而獲得的燃料乙醇、燃料丁醇、生物柴油等可再生燃料。它起源于上世紀(jì)70年代,由于受傳統(tǒng)能源價(jià)格提高、環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)和全球氣候變化等因素影響,美國(guó)、巴西、歐盟以及中國(guó)等成為積極發(fā)展這一技術(shù)的主角。

          生物燃料依據(jù)其使用的原料和技術(shù)可分為四代。第一代的代表產(chǎn)品為生物乙醇和生物柴油;第二代的代表產(chǎn)品是纖維素乙醇,它由以麥稈等農(nóng)林廢棄物為主的生物質(zhì)原料經(jīng)過(guò)預(yù)處理、酶降解和糖化、發(fā)酵等步驟制成;第三代是指以微藻為原料生產(chǎn)的各種生物燃料,也稱為微藻燃料;第四代主要利用代謝工程技術(shù)改造藻類的代謝途徑,使其直接利用光合作用吸收二氧化碳合成乙醇、柴油或其他高碳醇等,這是當(dāng)前最新技術(shù)。雖然該技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,但在環(huán)保、成本等方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)可以預(yù)期:

          首先是燃料的生產(chǎn)途徑。傳統(tǒng)技術(shù)要分解生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇,而第四代技術(shù)則采用微藻,直接通過(guò)光合作用,將溫室氣體二氧化碳轉(zhuǎn)變成乙醇。

          其次是工藝對(duì)環(huán)境的影響。傳統(tǒng)技術(shù)在生產(chǎn)生物燃料的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體、固體廢棄物,且排放大量二氧化碳,而第四代技術(shù)不僅不會(huì)產(chǎn)生任何廢棄物,而且能吸收大量的二氧化碳,有助于碳減排。

          再次是對(duì)糧食安全的影響。第一、二代技術(shù)會(huì)消耗大量的糧食,且占用大面積耕地,進(jìn)而在世界范圍內(nèi)引發(fā)對(duì)糧食安全的擔(dān)憂,而第四代技術(shù)根本不需要農(nóng)作物和農(nóng)場(chǎng),建廠靈活性高,生產(chǎn)環(huán)節(jié)很少,與傳統(tǒng)技術(shù)多達(dá)20個(gè)環(huán)節(jié)相比,第四代技術(shù)只需要簡(jiǎn)單的三四個(gè)環(huán)節(jié)。

          生物燃料的未來(lái)范文第2篇

          生物能源是指利用生物可再生原料及太陽(yáng)能生產(chǎn)的能源,生物能源主要包括生物電能和生物燃料兩大類。生物電能主要是利用各種植物秸桿進(jìn)行發(fā)電,而生物燃料則是通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生甲醇和乙醇燃料等。生物能源既是可再生能源,又是無(wú)污染或低污染的綠色能源。

          生物能源不含硫,其碳循環(huán)是動(dòng)態(tài)的,能源植物通過(guò)光合作用固定二氧化碳和水,將太陽(yáng)能以化學(xué)能形式儲(chǔ)藏在植物中,是一種可再生的環(huán)保型新能源。因此,開(kāi)發(fā)生物能源是解決能源危機(jī)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效途徑。

          各國(guó)已廣泛開(kāi)始關(guān)注用生物能源來(lái)代替化石燃料,并制定了相應(yīng)的計(jì)劃,如日本的“陽(yáng)光計(jì)劃”、印度的“綠色能源工程”、美國(guó)的“能源農(nóng)場(chǎng)”和巴西的“酒精能源計(jì)劃”等。

          生物燃料乙醇

          生物燃料乙醇也稱燃料酒精、乙醇汽油和乙醇柴油。燃料乙醇可以單獨(dú)作為一種燃料或作為改進(jìn)型混合燃料。生物燃料乙醇是一種燃燒充分、可再生的燃料,近年來(lái)備受青睞。

          在1979年,美國(guó)便開(kāi)始制定酒精發(fā)展計(jì)劃,同年,日本工業(yè)技術(shù)研究院開(kāi)始對(duì)稻草、廢木材等進(jìn)行能源化研究,時(shí)至今日酒精發(fā)酵技術(shù)已基本完善。1980年,美國(guó)和加拿大兩位華裔教授幾乎同時(shí)宣布已經(jīng)解決木糖酒精發(fā)酵的問(wèn)題,這一研究成功使半纖維素利用進(jìn)入一個(gè)嶄新階段。1998年9月由美國(guó)第一家商業(yè)化以纖維質(zhì)(蔗渣和稻草殼)為原料生產(chǎn)酒精的工廠破土動(dòng)工。

          目前生物燃料乙醇的制備有2種,一種是直接由淀粉、蜜糖等物質(zhì)通過(guò)各種轉(zhuǎn)化,最后分離出乙醇:一般的方法是首先使用淀粉酶,經(jīng)水解成為醛,然后把剩余化學(xué)鍵折斷,經(jīng)葡萄糖酶催化,生成葡萄糖,最后用酵母發(fā)酵法,把葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇。另一種是由木質(zhì)纖維通過(guò)發(fā)酵作用生產(chǎn)乙醇:纖維素制備乙醇主要有酸水解和酶水解乙醇生產(chǎn)工藝兩大類。目前對(duì)酸水解研究較少,因其較酶水解工藝來(lái)說(shuō),研究和發(fā)展?jié)摿^弱;纖維素酶水解乙醇生產(chǎn)工藝可以分為分步水解發(fā)酵工藝、同步糖化發(fā)酵工藝以及復(fù)合水解發(fā)酵工藝。

          從原材料來(lái)看,各國(guó)的乙醇主要以玉米、小麥、薯干等糧食為原料經(jīng)過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)而成。美國(guó)是世界上最大的以谷物為原料生產(chǎn)生物燃料乙醇的國(guó)家。2004年,美國(guó)生產(chǎn)乙醇消耗的玉米約占其產(chǎn)量的11%。

          面臨重重問(wèn)題

          目前,生物燃料乙醇主要存在如下問(wèn)題:①使用糧食作為發(fā)酵原料生產(chǎn)乙醇;②從植物中提煉乙醇需要耗費(fèi)大量能源;③酒精廢液帶來(lái)環(huán)境污染;④燃料乙醇價(jià)格沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。

          而其中最嚴(yán)峻的問(wèn)題是使用糧食作為發(fā)酵原料生產(chǎn)乙醇。這不僅大大提高了燃料乙醇的生產(chǎn)成本,還導(dǎo)致了能源與糧食的矛盾,必將引發(fā)糧食安全、爭(zhēng)用農(nóng)地等問(wèn)題。越來(lái)越多地使用糧食生產(chǎn)生物燃料可能給世界范圍內(nèi)已經(jīng)高度開(kāi)發(fā)的土地和水資源造成更大的壓力。如果在2015年前將生物燃料占全球燃料總需求的比例提高到5%,那么,世界耕地面積就必須比目前擴(kuò)大15%。

          我國(guó)已經(jīng)于2007年5月份叫停了用玉米提煉生物乙醇的新項(xiàng)目,而改用甜高粱、紅薯和木薯。現(xiàn)有的以玉米為原料的生物乙醇項(xiàng)目也計(jì)劃在未來(lái)五年內(nèi)全部轉(zhuǎn)化為甜高粱,紅薯和木薯。另外,在我國(guó),來(lái)自農(nóng)田及森林、的廢棄物如玉米稈、稻麥稈等相當(dāng)多,若利用這些纖維原料替代淀粉類原料,則能夠有效地降低成本,解決能源與糧食的矛盾。目前由于缺乏有效的原料預(yù)處理和發(fā)酵方式,纖維類原料生產(chǎn)生物燃料乙醇未被廣泛推廣使用,因此對(duì)這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究將成為今后的重點(diǎn)。而纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇的實(shí)用性關(guān)鍵在于木糖發(fā)酵,因此找出發(fā)酵的優(yōu)良菌種成了必須首先解決的問(wèn)題。日本生物能公司在日本神戶和京都等大學(xué)研究人員的幫助下,使用生物工程設(shè)計(jì)的酵母,可直接把淀粉發(fā)酵成乙醇。公司用此法獲得約92%的理論乙醇產(chǎn)率,由此大大降低了生產(chǎn)成本。中國(guó)科學(xué)院化工冶金研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室篩選出發(fā)酵乙醇的優(yōu)良菌種,并優(yōu)化了利用純木糖培養(yǎng)的條件。

          同時(shí),我們也需要進(jìn)一步進(jìn)行生物燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化研究。綜合利用生產(chǎn)原料,根據(jù)原料的不同特性,篩選經(jīng)濟(jì)可行的生物能源生產(chǎn)路線,加大副產(chǎn)品加工利用,從而降低生物能源生產(chǎn)成本。

          生物燃料的未來(lái)范文第3篇

          未來(lái)百年勞斯萊斯概念車令人著迷且賞心悅目,它詮釋了未來(lái)奢華移動(dòng)出行的愿景――將個(gè)性化、輕松自如且全自動(dòng)駕駛的駕駛體驗(yàn)融入設(shè)計(jì)之中,為駕乘者提供了“奢華殿堂”和“尊貴駕臨”的駕乘享受。通過(guò)對(duì)客戶所想和所需的深切了解,勞斯萊斯汽車將更加振奮人心,車主將享受到更加輕松自如、全自動(dòng)駕駛、寬敞舒適、極度奢華且個(gè)性十足的完美座駕所帶來(lái)的奢華出行體驗(yàn)。

          “在設(shè)計(jì)未來(lái)百年勞斯萊斯概念車時(shí),我們不斷提醒自己不能滿足于過(guò)去所取得的成績(jī),而是保持持續(xù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)品牌設(shè)計(jì)史上的飛躍。”――勞斯萊斯汽車設(shè)計(jì)總監(jiān) 賈爾斯?泰勒(Giles Taylor)

          開(kāi)啟第四季“31座森林星之旅”

          斯巴魯“森林生態(tài)保護(hù)項(xiàng)目”開(kāi)辟新篇

          上周,“2016森林中國(guó)大型系列公益活動(dòng)”啟動(dòng)儀式在京舉行。斯巴魯汽車(中國(guó))有限公司作為戰(zhàn)略公益合作伙伴對(duì)這一活動(dòng)贊助支持,并在儀式上宣布啟動(dòng)第四季“31座森林星之旅”。

          斯巴魯作為具有高度社會(huì)責(zé)任感的汽車生產(chǎn)廠商,在致力于追求汽車技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保的高性能汽車產(chǎn)品的同時(shí),始終把促進(jìn)人類社會(huì)和諧發(fā)展,保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境當(dāng)作自己應(yīng)盡的社會(huì)責(zé)任,這也是斯巴魯一直以來(lái)通過(guò)舉辦“31座森林星之旅”等活動(dòng)積極推動(dòng)中國(guó)自然生態(tài)保護(hù)公益事業(yè)的原因所在。

          馬自達(dá)攜手銳思車隊(duì)筑夢(mèng)上海

          6月19日,2016年中國(guó)房車錦標(biāo)賽第三站在上海國(guó)際賽車場(chǎng)再度燃起硝煙,馬自達(dá)攜手北京銳思車隊(duì)再度整裝出發(fā),最終駕駛23號(hào)戰(zhàn)車的賀澤昱獲得中國(guó)杯組別第9名,駕駛22號(hào)戰(zhàn)車的鄧曉文位列第12名。

          作為銳思車隊(duì)年輕的中堅(jiān)力量,兩位小將駕駛Mazda3 Axela昂克賽拉為自己的賽車生涯拉開(kāi)了序幕。匯集馬自達(dá)“創(chuàng)馳藍(lán)天”技術(shù)的Mazda3 Axela昂克賽拉,獨(dú)特的“人馬一體”駕馭感受成為他們對(duì)于各地CTCC不同賽場(chǎng)最切身的體會(huì)。“人馬一體”是馬自達(dá)認(rèn)為最理想的駕駛者與車之間的互動(dòng)關(guān)系,如同騎手與馬之間的默契相守,二者合二為一,車隨意動(dòng),在賽場(chǎng)上游刃有余,應(yīng)對(duì)一切既定或突發(fā)狀況。

          之諾60H預(yù)計(jì)年內(nèi)

          “之諾”即將推出全新插電混動(dòng)車型

          上周,華晨寶馬宣布旗下“之諾”品牌將推出一款全新車型――之諾60H,這是一款采用插電式混合動(dòng)力技術(shù)的SUV車型,計(jì)劃于年內(nèi)。之諾60H的命名反映出該產(chǎn)品的新能源汽車屬性:“60”代表著純電動(dòng)續(xù)航里程,而字母“H”寓指混合動(dòng)力技術(shù)。

          之諾60H是之諾品牌旗下的首款插電式混合動(dòng)力車型,搭載1.5升渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和一臺(tái)同步電機(jī),百公里加速僅需7.6秒。之諾60H綜合工況下的百公里油耗低至1.8升。在純電駕駛模式下,其最大純電續(xù)航里程可達(dá)到60公里,在為客戶提供豐富駕駛樂(lè)趣的同時(shí),也能夠滿足客戶在都市內(nèi)零排放的出行需求。

          雙子戰(zhàn)神耀世登場(chǎng)

          梅賽德斯-AMG家族再添猛將

          無(wú)論在神話傳說(shuō)還是現(xiàn)實(shí)世界中,并蒂雙生的命運(yùn)成就了無(wú)數(shù)令人艷羨的兩全其美,如同閃耀的雙子星一般造就了一段段佳話。在賽道上,當(dāng)全新梅賽德斯-AMG C 63轎跑車于2015年法蘭克福車展橫空問(wèn)世后,便與梅賽德斯-AMG C 63轎車組成了叱咤風(fēng)云的雙子戰(zhàn)神。兩者以無(wú)與倫比的驚艷設(shè)計(jì)、極具爆發(fā)力的動(dòng)力表現(xiàn)以及卓越安全科技,成為當(dāng)今車壇的傳奇雙生車型。

          如今,全新梅賽德斯-AMG C 63轎跑車正式登陸中國(guó)。隨著它的到來(lái),在響徹云霄的引擎轟鳴中,梅賽德斯-AMG C 63轎跑車與梅賽德斯-AMG C 63轎車這對(duì)雙生車型更是如同兩團(tuán)熊熊火焰將駕馭激情燃燒至極致。

          面向未來(lái)

          利用生物乙醇產(chǎn)生電能

          日產(chǎn)率先研發(fā)SOFC汽車動(dòng)力系統(tǒng)

          日產(chǎn)汽車公司近日宣布,公司正在研究開(kāi)發(fā)一種利用生物乙醇產(chǎn)生電能的固體氧化物燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“SOFC動(dòng)力系統(tǒng)”),這款新型系統(tǒng)以SOFC電力發(fā)電機(jī)為酶生物燃料電池(e-Bio Fuel-Cell)提供電能,而將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于汽車尚屬全球首例。SOFC動(dòng)力系統(tǒng)使用的燃料電池是利用乙醇、天然氣等多種燃料與氧氣反應(yīng)而產(chǎn)生高效電能。與傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)不同,酶生物燃料電池以SOFC系統(tǒng)為動(dòng)力來(lái)源,效率更高,續(xù)航里程可超過(guò)600公里,幾乎可與汽油車媲美。

          鏈接

          關(guān)于酶生物燃料電池

          酶生物燃料電池是通過(guò)SOFC(電力發(fā)電機(jī))系統(tǒng)將貯存的生物乙醇轉(zhuǎn)化為電能。酶生物燃料電池中的燃料經(jīng)由轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換為氫氣,在與空氣中的氧氣相遇后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生電能,從而為汽車提供動(dòng)力。

          “2025戰(zhàn)略”帶來(lái)前所未有的變革?大眾汽車集團(tuán)全面推進(jìn)電動(dòng)化進(jìn)程

          為實(shí)現(xiàn)“成為世界領(lǐng)先的可持續(xù)移動(dòng)出行解決方案提供者”這一目標(biāo),大眾集團(tuán)管理董事會(huì)近日了經(jīng)由監(jiān)事會(huì)批準(zhǔn)的未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略,即“攜手共進(jìn)――2025戰(zhàn)略”,這是大眾汽車集團(tuán)有史以來(lái)的最大變革。

          生物燃料的未來(lái)范文第4篇

          全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)放緩,

          生物燃料發(fā)展較快

          未來(lái)10 年,全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)放緩,年均增長(zhǎng)率將由過(guò)去10年的2.6%降至1.7%。其中,中國(guó)、印度、巴西和俄羅斯等金磚國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)率將由過(guò)去10年的3%降至1.5%。糧食、食用油籽、食用油、食糖、肉類等主要農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和消費(fèi)將保持緊平衡狀態(tài)(表1)。

          谷物產(chǎn)品。預(yù)計(jì)到2021年,全球三大主糧作物的產(chǎn)量和消費(fèi)量基本平衡。小麥期末庫(kù)存2.19億噸,粗糧期末庫(kù)存2.3億噸,大米期末庫(kù)存1.45億噸。三大作物的庫(kù)存消費(fèi)比為22%。小麥的庫(kù)存消費(fèi)比將維持在30%左右的較高水平上,而大米和粗糧的庫(kù)存消費(fèi)比將持續(xù)下跌或保持在相對(duì)較低的水平上,到2021年將只有20%和15%(圖1)。

          乳制品。乳制品將是所有農(nóng)產(chǎn)品中生產(chǎn)和消費(fèi)增長(zhǎng)最為強(qiáng)勁的產(chǎn)品。預(yù)計(jì)到2021年,全球全脂奶粉產(chǎn)量將比2009-2011年增長(zhǎng)32%,其中中國(guó)和新西蘭的產(chǎn)量增長(zhǎng)將占新增產(chǎn)量的2/3;全球脫脂奶粉產(chǎn)量預(yù)計(jì)比2009-2011年增長(zhǎng)23%,其中美國(guó)和新西蘭的產(chǎn)量增長(zhǎng)將占新增產(chǎn)量的60%,到2018年美國(guó)將超過(guò)歐盟成為全球最大的脫脂奶粉生產(chǎn)國(guó)(表2)。

          漁業(yè)。未來(lái)10年,全球漁業(yè)產(chǎn)量將超過(guò)牛肉、豬肉和禽肉產(chǎn)量的總和,成為人類動(dòng)物蛋白最主要的來(lái)源。預(yù)計(jì)到2021年,世界漁業(yè)產(chǎn)量將達(dá)到1.72億噸,比2009-2011年增長(zhǎng)15%,其中捕撈魚(yú)和養(yǎng)殖魚(yú)的產(chǎn)量分別為9300萬(wàn)噸、7900萬(wàn)噸。

          生物燃料。到2021年全球生物乙醇的產(chǎn)量預(yù)計(jì)將比2009-2011年翻一番,達(dá)到1800億升,生物柴油產(chǎn)量將達(dá)到410億升(表3、表4)。

          生物燃料發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)原料的需求巨大,預(yù)計(jì)到2021年生物燃料生產(chǎn)將消耗全球14%的粗糧、34%的甘蔗和16%的植物油。歐盟65%的植物油、巴西50%的甘蔗以及美國(guó)40%的玉米產(chǎn)量將用于生產(chǎn)生物燃料。屆時(shí)全球汽油型運(yùn)輸燃料中生物乙醇所占比例將由2009-2011年的5.9%增至2021年的10.8%,全球柴油型運(yùn)輸燃料中生物柴油所占比例將由2009-2011年的2.5%增至2021年的3.8%,美國(guó)、巴西和歐盟等主要生產(chǎn)國(guó)(地區(qū))生物燃料所占比例更高。

          主要農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格將保持高位,

          部分產(chǎn)品實(shí)際價(jià)格將有所下降

          谷物產(chǎn)品。未來(lái)10年,小麥和玉米的名義價(jià)格上漲,實(shí)際價(jià)格基本不變,到2021年其國(guó)際基準(zhǔn)價(jià) 分別為279.3美元/噸和246.3美元/噸,與2011年小麥和玉米價(jià)格相比略有上漲(圖2)。大米的名義價(jià)格和實(shí)際價(jià)格雙雙下降,到2021年大米國(guó)際基準(zhǔn)價(jià)名義價(jià)格將由2009-2011年的560美元/噸回落至454.5美元/噸(圖3)。

          油籽及油籽產(chǎn)品。未來(lái)10年,全球油籽及油籽產(chǎn)品的名義價(jià)格上漲,實(shí)際價(jià)格下跌(圖4)。

          未來(lái)10年食糖、肉類、乳制品和水產(chǎn)品的名義和實(shí)際價(jià)格將保持高位。

          傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品出口國(guó)在國(guó)際貿(mào)易中

          仍占主導(dǎo)地位,

          亞太和拉美將成為拉動(dòng)

          農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口增長(zhǎng)的主要力量

          未來(lái)10年,發(fā)展中國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為1.9%,高于發(fā)達(dá)國(guó)家的1.2%,發(fā)展中國(guó)家將成為未來(lái)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的主要力量,但美國(guó)、歐盟、澳大利亞、加拿大、新西蘭、巴西等傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品出口國(guó)(地區(qū))仍將在國(guó)際貿(mào)易中占有主導(dǎo)地位,俄羅斯、烏克蘭和中國(guó)等國(guó)的影響力將會(huì)不斷提高。

          未來(lái)10年亞太地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口額增幅最大,預(yù)計(jì)為49%;其次為北非中東地區(qū)、撒哈拉以南非洲和拉丁美洲。西歐和北美等發(fā)達(dá)地區(qū)進(jìn)口額增幅分別為7%和5%。拉美地區(qū)的出口額增幅最大,增長(zhǎng)34%;其次為亞太地區(qū)、東歐和中亞地區(qū),北美和大洋洲預(yù)計(jì)分別增長(zhǎng)16%和8%(表5)。

          谷物產(chǎn)品。到2021年,全球小麥、粗糧、大米的出口量預(yù)計(jì)將分別比過(guò)去10年增長(zhǎng)17%、20%和30%。發(fā)達(dá)國(guó)家在全球糧食出口中仍占據(jù)主導(dǎo)地位,但其國(guó)際市場(chǎng)份額將下降,其中小麥的降幅最大,預(yù)計(jì)未來(lái)10年發(fā)達(dá)國(guó)家小麥出口份額將由2002-2011年的66.37%降至56.5%,俄羅斯將取代美國(guó)成為全球最大的小麥出口國(guó),烏克蘭和哈薩克斯坦的小麥出口量也將大幅增加。發(fā)達(dá)國(guó)家在全球粗糧出口中所占的份額將由61.8%降至57.1%。大米出口主要集中在亞洲,越南將超過(guò)泰國(guó)成為全球最大的大米出口國(guó)。

          油籽產(chǎn)品及植物油。未來(lái)10年全球油籽進(jìn)出口量增勢(shì)放緩。2021年印度尼西亞和馬來(lái)西亞的植物油出口將占到全球總出口的65%,而亞洲發(fā)展中國(guó)家的植物油進(jìn)口量將達(dá)到全球植物油總進(jìn)口的54%,其中印度的植物油進(jìn)口依存度將達(dá)到60%,將超過(guò)歐盟成為全球最大的植物油進(jìn)口國(guó),中國(guó)的植物油進(jìn)口量預(yù)期增長(zhǎng)13%,植物油進(jìn)口依賴度將達(dá)到1/3。2021年阿根廷將成為全球最大的蛋白粕出口國(guó),其出口量將占全球出口的40%,中國(guó)蛋白粕的進(jìn)口量預(yù)期由2009-2011年的220萬(wàn)噸增至2021年的634萬(wàn)噸。

          食糖產(chǎn)品。預(yù)計(jì)到2021年巴西和泰國(guó)的食糖出口量分別為3060萬(wàn)噸和1100萬(wàn)噸,歐盟的食糖出口量將由2009-2011年的280萬(wàn)噸降至2021年的160萬(wàn)噸。中國(guó)將取代歐盟成為全球最大的食糖進(jìn)口國(guó),兩者的食糖進(jìn)口量分別為480萬(wàn)噸和390萬(wàn)噸。

          肉類產(chǎn)品。到2021年,世界肉類出口將比2009-2011年增長(zhǎng)19%,北美和南美地區(qū)在全球肉類貿(mào)易中的比重將由61%增至63%。日本、中國(guó)、墨西哥和沙特阿拉伯等將是全球主要的肉類進(jìn)口國(guó)。預(yù)計(jì)到2021年,巴西、澳大利亞和美國(guó)為全球前三大牛肉出口國(guó),出口量分別為180萬(wàn)噸、140萬(wàn)噸和125萬(wàn)噸。美國(guó)、歐盟和加拿大的豬肉出口量最大,分別為240萬(wàn)噸、210萬(wàn)噸和140萬(wàn)噸。巴西、美國(guó)和歐盟的禽肉出口量最大,分別為500萬(wàn)噸、400萬(wàn)噸和100萬(wàn)噸。

          乳制品。未來(lái)10 年,全球乳制品貿(mào)易仍將由新西蘭、澳大利亞、歐盟和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家(地區(qū))主導(dǎo)。到2021年,全球脫脂奶粉進(jìn)出口量將超過(guò)200萬(wàn)噸,其中最大的出口國(guó)為新西蘭和美國(guó),出口量均在60萬(wàn)噸左右,最大的進(jìn)口國(guó)為阿爾及利亞、中國(guó)和墨西哥,進(jìn)口量均在20萬(wàn)噸左右。全球全脂奶粉進(jìn)出口量在260-270萬(wàn)噸左右,其中最大的出口國(guó)為新西蘭和歐盟,出口量分別為140萬(wàn)噸和40萬(wàn)噸,最大的進(jìn)口國(guó)為中國(guó)和阿爾及利亞,進(jìn)口量分別為35萬(wàn)噸和26萬(wàn)噸。

          全球農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的關(guān)鍵在于挖掘

          單產(chǎn)潛力、增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力

          據(jù)測(cè)算,由于人口增長(zhǎng),到2050年全球谷物和肉類消費(fèi)量將比2005-2007年分別增加10億噸和2億噸,這就要求未來(lái)40年全球農(nóng)業(yè)需增產(chǎn)60%,其中發(fā)展中國(guó)家農(nóng)業(yè)需增產(chǎn)77%,才能滿足全球人口增長(zhǎng)需求。

          未來(lái)全球農(nóng)業(yè)可耕地面積的擴(kuò)大有限,作物產(chǎn)量提高的關(guān)鍵要依靠挖掘農(nóng)產(chǎn)品的單產(chǎn)潛力和提高復(fù)種水平。

          未來(lái)全球農(nóng)業(yè)可耕地面積的擴(kuò)大有限,預(yù)計(jì)到2050年可新增7000萬(wàn)公頃,增長(zhǎng)不足5%,主要集中在撒哈拉以南非洲和拉丁美洲等邊遠(yuǎn)落后地區(qū)。擴(kuò)大耕地種植面積對(duì)提高全球作物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率只有10%(發(fā)展中國(guó)家為21%)。

          作物產(chǎn)量提高的關(guān)鍵要依靠挖掘農(nóng)產(chǎn)品的單產(chǎn)潛力和提高復(fù)種水平。目前多數(shù)發(fā)展中地區(qū)的實(shí)際單產(chǎn)只有其單產(chǎn)潛力的30-50%,撒哈拉以南非洲地區(qū)只有24%,提高單產(chǎn)水平的空間仍比較大;即便一些發(fā)達(dá)地區(qū),如澳大利亞和新西蘭、北美和西歐等國(guó),目前其實(shí)際單產(chǎn)也只有其單產(chǎn)潛力的60-70%,仍有進(jìn)一步提高的空間(表6)。據(jù)測(cè)算,未來(lái)10 年若發(fā)展中國(guó)家的實(shí)際單產(chǎn)和單產(chǎn)潛力差距能縮小20%,那么全球谷物產(chǎn)量將提高5.1%。

          未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展出路在于提高可持續(xù)能力,減少糧食損失和浪費(fèi)關(guān)乎未來(lái)世界糧食安全狀況的改善

          生物燃料的未來(lái)范文第5篇

          尋找新型能源形式是永恒話題

          光合作用,為包括人類在內(nèi)的幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來(lái)源和能量來(lái)源。據(jù)估計(jì),地球上的綠色植物每年大約制造五千億噸有機(jī)物,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了地球上每年工業(yè)產(chǎn)品的總產(chǎn)量。所以,人們把地球上的綠色植物比作龐大的“綠色工廠”。不僅如此,煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量,歸根到底都是古代的綠色植物通過(guò)光合作用儲(chǔ)存起來(lái)的。因此,光合作用對(duì)于人類乃至整個(gè)生物界都具有非常重要的意義。

          然而,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主哈特穆特·米歇爾卻指出,植物光合作用僅有不到1%的太陽(yáng)能會(huì)儲(chǔ)存在生物質(zhì)當(dāng)中。如果我們完全依賴植物光合作用來(lái)生產(chǎn)能源作物,地球上的森林很快就會(huì)消失。

          米歇爾提出:千萬(wàn)不要依賴光合作用作為能源生產(chǎn)的唯一途徑。這揭示了未來(lái)能源發(fā)展的趨勢(shì):尋找新型能源形式將是社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中的永恒話題。

          新型能源- - - 浮游植物、轉(zhuǎn)基因藻類

          浮游生物,即在海洋、湖泊及河川等水域中,那些自身完全沒(méi)有移動(dòng)能力,或者有也非常弱,因而不能逆水流而動(dòng),而是浮在水面生活一類生物的總稱。

          浮游植物每年通過(guò)光合作用可制造高達(dá)360億噸的氧氣,占地球大氣氧含量的70%以上,在進(jìn)行光合作用的同時(shí)產(chǎn)生大量的能量?jī)?chǔ)存在其體內(nèi)。浮游植物中的藻類,其數(shù)量又占浮游植物數(shù)量的60%以上,其生產(chǎn)力占全球總生產(chǎn)力的45%以上,占地球上自養(yǎng)生物年蓄積碳元素量的40%。

          無(wú)論是從儲(chǔ)存能量,還是產(chǎn)生氧氣、清除二氧化碳的能力來(lái)看,藻類等浮游植物可算是一大型光轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存工廠。

          在大湖泊和海洋中,光合作用幾乎都在真光層內(nèi)進(jìn)行。據(jù)科學(xué)家計(jì)算,整個(gè)海洋具有光合作用的浮游生物,每年通過(guò)光合成的總碳素量估計(jì)可達(dá)200億甚至250億噸。如果利用基因工程技術(shù)對(duì)能夠進(jìn)行光合作用的浮游生物,包括微生物,進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕蚬こ谈脑欤湍軌蚴沟眠@些生物的有機(jī)物合成效率進(jìn)一步提高,并且能夠選擇性地為人類合成我們所需要的有機(jī)物。

          要想實(shí)現(xiàn)充分利用浮游生物開(kāi)發(fā)新能源的目的,需要建造新型的浮游生物養(yǎng)殖場(chǎng),建造全方位透明的飼養(yǎng)池以增加單位面積的光照強(qiáng)度和光合作用的效率。

          藻類生物具有光合效率高、生長(zhǎng)周期短、速度快、數(shù)量龐大等特點(diǎn),并有其自身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)- - -結(jié)構(gòu)中有一多半是油脂。以這一系列特點(diǎn)為基礎(chǔ),針對(duì)其潛在的利用價(jià)值,美國(guó)制定了1978-1996年間完成國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室《水生物種計(jì)劃- - -藻類生物柴油》計(jì)劃以及2007年微型曼哈頓計(jì)劃- - -藻類生物原油研究;與此同時(shí)于2009了《藻類生物燃料技術(shù)路線圖》。

          微藻制油的原理是利用微藻的光合作用,將化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳轉(zhuǎn)化為微藻自身的物質(zhì)從而固定碳元素,再通過(guò)誘導(dǎo)反應(yīng)使微藻自身的碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化為油脂,然后利用物理或化學(xué)方法把微藻細(xì)胞內(nèi)的油脂轉(zhuǎn)化到細(xì)胞外,再進(jìn)行提煉加工,從而產(chǎn)出生物柴油。

          值得注意的是,特殊品系微藻類的產(chǎn)油能力可達(dá)油脂作物的數(shù)倍。藻類生物燃料采用燃燒產(chǎn)熱的方式利用生物質(zhì)能源,將微藻類的生物質(zhì)干燥后,像高等植物木材般燃燒產(chǎn)能,此舉也大大提高了藻類生物的利用率。

          藻類產(chǎn)油日益受到人們的高度重視,但這一新型能源的開(kāi)發(fā)依然存在問(wèn)題,如大部分藻類的產(chǎn)油量不超過(guò)自身重量的10%。為尋找產(chǎn)油量高的藻類,目前美國(guó)的多個(gè)科技公司和實(shí)驗(yàn)室正在加緊進(jìn)行轉(zhuǎn)基因超級(jí)藻類的研發(fā)。現(xiàn)有公司已經(jīng)測(cè)出了藻類的基因序列,擬通過(guò)添加和操縱基因造出高油產(chǎn)量的藻類系列,以期藻類的產(chǎn)油量超過(guò)自重的40%。

          轉(zhuǎn)基因藻類目標(biāo)是“馴化藻類,把它變成一種作物”,從而生產(chǎn)出藻類生物原油、藻類生物汽油、藻類天然氣、藻類氫氣等產(chǎn)品,增加自然界光合利用率,緩解能源緊缺問(wèn)題。在石油價(jià)格大幅上升、糧食短缺問(wèn)題日漸突出的今天,該產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。

          新型能源- - - 微生物發(fā)酵

          隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,微生物在新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域有著光明的前景。

          如微生物與生物柴油。微生物油脂是酵母、霉菌、細(xì)菌、藻類等微生物在一定條件下,以碳水化合物、碳?xì)浠衔锖推胀ㄓ椭鳛樘荚矗诰w內(nèi)產(chǎn)生的大量油脂,將之規(guī)模化生產(chǎn)即可得到生物柴油。此方法污染少、成本低、工藝較為簡(jiǎn)便,同時(shí)充分利用了玉米秸稈等廢棄物制造綠色能源。通過(guò)技術(shù)手段突變從而產(chǎn)生高產(chǎn)油菌株,使得生物柴油的生產(chǎn)回報(bào)更加豐厚。

          再比如,微生物制氫。氫能源具有清潔無(wú)污染、能量密度高等特點(diǎn),被認(rèn)為是未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的理想綠色能源之一。生物制氫因其具有低能耗、低成本、無(wú)污染和可再生性等優(yōu)勢(shì),一直是國(guó)際研究的熱點(diǎn)。光合細(xì)菌可以使有機(jī)物分解產(chǎn)生氫氣,且產(chǎn)氫的能量轉(zhuǎn)化率及氫氣的純度均較高。其中,研究較多的是深紅紅螺菌。它能夠以有機(jī)廢料為原料進(jìn)行光合產(chǎn)氫。據(jù)報(bào)道,只要在合適的底物和環(huán)境條件下,光合細(xì)菌就能進(jìn)行光照放氫的代謝反應(yīng),生產(chǎn)出綠色清潔的能源。

          還比如,微生物與燃料酒精。在微生物作用下,將糖類、谷物淀粉和纖維素等物質(zhì)通過(guò)乙醇發(fā)酵生產(chǎn)出燃料級(jí)乙醇,從而替代石油作為新型燃料,這是微生物在能源領(lǐng)域的又一應(yīng)用。該技術(shù)具有低污染、低成本、燃燒完全等特點(diǎn),是當(dāng)前許多國(guó)家應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的舉措之一。

          微生物與沼氣運(yùn)用也是值得關(guān)注的技術(shù)。沼氣發(fā)酵又稱為厭氧消化或厭氧發(fā)酵,是指有機(jī)物質(zhì)如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等,在一定的水分、溫度和厭氧條件下,通過(guò)各類微生物的分解代謝,最終形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合氣體- - -沼氣的過(guò)程。該技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,不僅有助于減少目前對(duì)礦物燃料的依賴,而且在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境改善等諸多方面都有積極作用。

          重要的是,微生物能源是利用純天然微生物自身發(fā)酵產(chǎn)生的能源,其自身燃燒產(chǎn)生的氣體對(duì)地球環(huán)境的影響將比傳統(tǒng)能源少很多,且賴于其巨大的數(shù)量及快速的繁衍速度,人們不用擔(dān)心它會(huì)迅速枯竭。這些特點(diǎn)預(yù)示著這一能源形式將在未來(lái)人類發(fā)展中具有廣闊前景。

          清潔能源- - - 生物能

          清潔能源是指在生產(chǎn)和使用過(guò)程中不產(chǎn)生有害物質(zhì),或可再生、消耗后可得到恢復(fù),或非再生(如風(fēng)能、水能、天然氣等)及經(jīng)潔凈技術(shù)處理過(guò)的能源(如潔凈煤油等)。其中,生物能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式,一種以生物質(zhì)為載體的能量,它直接或間接地來(lái)源于植物的光合作用。

          生物能具有許多優(yōu)點(diǎn),如提供低硫燃料,在某些條件下提供廉價(jià)能源,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成燃料從而減少對(duì)環(huán)境的公害,且與其他非傳統(tǒng)性能源相比較,生物能技術(shù)上的難題較少。