生物燃料(biofuel)泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料,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。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物,不同于石油、煤炭、核能等传统燃料,新兴的燃料是可再生燃料。
生物燃料仅占当今每天1亿桶 (b/d) 液体燃料需求的 3%。然而,开发利用城市垃圾、农业残留物和回收塑料垃圾生产生物燃料的新技术可能会改变能源转型的游戏规则。
到2050年,这可以每天额外供应2000万桶 (b/d) 液体生物燃料,从而满足未来所有液体燃料需求的四分之一(2050年为9500万桶/天),相当于大约2050年中间馏分油需求的季度。
许多政府已经停止使用以食品为基础的生物燃料,这阻碍了该行业的发展,这是可以理解的。然而,仍然有很多增长机会,尤其是当我们关注基于废物的替代品时。
通过使用废料作为燃料,将显着节省填埋或焚烧成本以及相关排放。与主导当今全球市场的原油产品相比,以植物为原料制成的生物柴油和航空燃料排放的碳可减少80%。
“基于废物的生物燃料将以类似的速度抑制碳排放,并解决难以实现电气化的行业的问题。根据国际能源署的说法,净零路径要求到 2030 年消耗的近一半生物燃料——45%——必须用废物生产。”
正在开发各种技术以将这些固体废物转化为液体。这些包括预处理以“清洗”材料,然后进行热裂解(热解或气化)以将废物转化为碳氢化合物。最后一个阶段是在传统炼油厂进行加工,以生产我们今天使用的原油产品的生物燃料版本。这个过程将产生循环经济。
由于远距离移动固体废物成本高昂,因此供应链将在本地进行,产品可以在城镇以外的小型设施中收集和加工。
在将废物转化为生物燃料方面,本地化是一个优势。生物燃料生态系统将围绕轴辐式分布模型展开,在该模型中,废物向生物燃料的初始转化是在本地进行的,然后将产生的液体聚集起来,在现有的精炼设施中进行加工。炼油厂知道如何做到这一点,对许多炼油厂来说,这可能是他们长期生存的关键。这将为当地经济和就业带来巨大好处,为政府制定激励措施提供有力的论据。
生物燃料在燃烧时会排放二氧化碳,但它们的净生命周期排放量远低于化石燃料,因为在种植蔬菜原料或回收废物时会去除碳。如果基于废物的生物燃料一切就绪,加速能源转型的预测将是引人注目的。
到2050年全球对液体的需求将降至仅3500万桶/天,比基本情景低60%。生物燃料可以满足难以脱碳的运输部门三分之二的液体需求,并为石化产品提供循环原料。
如果炼油行业开始处理用于生物燃料的废物并且政府支持该倡议,我们就可以走上一条通往循环经济的可行道路,循环经济具有许多好处,与减缓气候变化兼容。这是一个双赢的局面。”