美国生物乙醇新技术开发欣欣向荣

日经能源环境网, 2012年09月21日

对于容易受到原料和原油行情影响的生物燃料,规定使用量义务是有效的普及手段。即使在短期内经营会出现波动,中期也能够得到平息。

2009年前后,当时最大的乙醇生产商VeraSun等众多企业陆续破产,再加上与粮食竞争的问题,生物燃料极限论流传开来。然而,美国政府的方针并没有动摇,在那以后,行情逐渐好转,再加上供求趋于缓和,取得了非常好的业绩。在行业结构中,甘蔗农户公会、独立企业、大型粮食流通企业虽然是主角,但经过重组以后,石油公司的地位也变得重要起来。

深化与巴西的相互依存关系

稳定的生产带来了出口激增这个预料之外的效果。在过去,向世界供应生物乙醇的国家是巴西。巴西竞争力雄厚,而且在地理上拥有巨大的增产潜力,全世界都对该国的供给能力寄予厚望。但是,因为气候反常、国内需求增加,巴西的出口余力最近正在减少。美国则取而代之,扩大了乙醇的出口。最大的出口对象就是巴西。今后的情况虽然取决于巴西的生产能否完全恢复,但考虑到正常年份的气候和雷曼危机影响的退去,美国向巴西的出口很可能减少。

另一方面,美国从巴西的进口则在增加。这是因为美国将甘蔗乙醇认定为“可再生燃料标准(RFS)”中的新一代燃料。虽说这是由于实现新一代技术商业化需要时间而采取的权宜之计,但也是对巴西乙醇的品质和创新性的肯定。对于表示与汽油相比在生命周期中减排二氧化碳程度的“可持续性基准”,美国环保局(EPA)规定,玉米乙醇为20%以上,新一代乙醇为50%以上,纤维素乙醇为60%以上。巴西生产的乙醇被认可符合新一代乙醇的条件。此外,美国在2011年底彻底废除进口关税也是原因之一。

反驳对玉米燃料的批评

玉米乙醇的生产广受批评。最近,受到50年一遇的干旱的影响,玉米产量减少,有关方面要求减少燃料用途的用量。但通过技术革新和近几年的努力,情况得到了相当大的改善。对于各类批评,美国再生能源协会(RFA:RenewableFuelsAssociation)作出了以下反驳。

首先是关于与粮食竞争的批评。在玉米的各项用途中,乙醇所占的比例一直稳定在4分之1左右。就总量而言,随着使用生物燃料义务量的增加,乙醇用途的比例增加到了4成左右,但是,燃料残渣DDGS(Distiller'sDriedGrainswithSolubles)如今已经作为高营养价值饲料巩固了地位,成为了饲料用途玉米的替代品。因此,在计算比例之时,应该减去这一部分,以4分之1的净值进行判断。

其次是关于包括土地流转在内的土地利用。通过利用转基因等技术,开发高产量的品种等,由此在确保所需产量的同时也能够抑制增加农田。同样,通过开发抗旱品种,缺水问题也逐渐得到了解决。

再次是关于对能源平衡和可持续发展的批评。原料低肥化,以及对蒸馏、榨汁等全套工艺的改善已取得明显效果。而且,随着天然气价格的降低,工序所需的热源由煤炭转换成天然气,二氧化碳平衡也得到了改善。借此,新建工厂的能量平衡比汽油增加了3~4成,之前仅为2成左右,轻松达到了EPA的基准。

迈入E15标准的时代

如果汽油中混合乙醇,水分和蒸汽压等有可能对大气和汽车构件产生影响,因此,需要在健全环境的同时逐渐提高乙醇的比例,美国一直采用在汽油中混合10%乙醇的E10。符合E10的汽车目前是全世界的标准。

EPA在2010年10月作出决定,允许2007年以后制造的乘用车采用混合15%乙醇的汽油。2011年1月,批准的车型扩大到了2001年。2012年4月,首次批准了生产商提出的注册申请。

如果按照RFS的日程表继续增加使用量,E10将成为制约。按照一般观点,在美国,消费量达到130亿~140亿加仑就会面临这一阻碍,而在2011年,消费量已经达到了140亿加仑。因此,根据EPA的方针,乙醇生产商、服务站都在为采用E15而进行环境完善。

顺便一提,日本终于在2012年4月批准了E10,但适用车辆的个别认定仅限于新车,而且需要为每款车型出示验证结果。有传言说,这种燃料在日本国内采购不到,需要从海外进口。

新技术开发欣欣向荣

在美国,新技术开发也十分活跃。RFS对每一项生产技术都有配额,销量可以得到保证,这一措施激发厂商增强开发力度。由于谷物乙醇等第一代乙醇的使用义务量已近极限,开发只能够集中于新一代技术,目前新一代技术产品产量尚达不到义务量,因此一定会被收购。

第一代技术的确立也使得开发后续技术具有优势。因为流通量已成规模,基础设施和制度随之得到了完善。例如,乙醇残渣已经成为公认的高品质饲料,市场也已经成形。

这些基础设施方面的优势能够为纤维素乙醇的研究开发提供很好的材料,为了对残渣和玉米茎叶等未利用资源充分加以利用,这种乙醇的开发如今备受期待。包括纤维素在内的未利用资源在收集和运输方面费时费力,成本上存在巨大的制约。如今玉米已经建立起了从生产到制造的物流。举例来说,去年上市的Gevo公司已经开发出利用玉米纤维素等未利用资源高效率生产异丁烷的技术,目前正在建设商业生产设备。

由于纤维素乙醇和采用革新技术的乙醇产量未能达到当初预期,美国目前正在通过减少配额、承认甘蔗乙醇作为“革新技术”产品等方式进行调整。但从投资和金融方面来看,第2代技术开发非常活跃,民间资金对于风险企业的投资也十分积极。这些动态令人们不禁对非粮食生物燃料即将形成产业寄予了期待。美国政府也在为研究开发提供巨额资助。虽然这种投资有梦想一举发财的一面,但无疑技术开发在迅猛发展。有消息称,日本的贸易公司等企业也接到了很多海外投资项目的提案。

 

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