在纤维素乙醇上，希望仍然超过现实

院长领班
2018年12月11日

随着争论的继续可再生燃料标准(RFS)及其乙醇法规让我们记住，当RFS在十多年前颁布时，它被认为是启动一个商业上可行的纤维素乙醇工业——从植物的叶子、茎和其他纤维部分制造乙醇。

但这并没有发生。远非如此。尽管在可再生燃料标准下增加了纤维素乙醇的授权，但这些授权使实际产量相形见绌。对美国消费者来说，这是一项代价高昂的提议，同时也给他们上了一课:当政府试图利用政策来支持某种技术时，会发生什么。让我们探讨一下这个问题。

美国环保署要求2017年将3.11亿加仑的纤维素生物燃料混合到美国的燃料供应中。实际产量只有1000万加仑。尽管如此，当美国环保署在6月修订其数量要求时，2018年的纤维素要求仅略有降低至2.88亿加仑，而2019年的要求大幅增加至3.81亿加仑。美国环保署可能认为，垃圾填埋场沼气(该机构在2014年将其重新归类为纤维素燃料)将增加纤维素的总量。但垃圾填埋气体并不是《可再生燃料标准》制定时设想的技术突破。事实是，从植物废料中生产的纤维素燃料大大低于原来的可再生燃料标准。

而EPA数据截至2018年前三季度，纤维素乙醇产量较2017年同期增长35%，但仍仅为2018年任务的0.0025%。事实是，尽管在技术上投入了大量资金，美国环保署对纤维素的要求仍然是基于希望，而不是现实。

的生物技术创新组织(BIO)据报道，在2004年至2015年间，在纤维素乙醇生产上花费了近90亿美元，这还不包括用于额外激励和税收抵免的公共成本。虽然已经有5家商业初创企业，但有几家工厂已经关闭。在2014年庆祝的四个商业规模的项目中，只剩下两个:位于内华达州和爱荷华州的DowDuPont和位于爱荷华州的Emmetsburg的POET Biorefining。只有POET的工厂接近产能，DowDuPont也是如此试着找不到买家因其工厂。

纤维素乙醇出了什么问题?五个基本问题:

1. 当时的生物质原料没有最初估计的那么多，而且收集、运输和储存这些原料的成本和挑战都高于预期;
2. 通过工业规模的设施移动纤维和污泥，并从其可靠和大规模地提取能源证明是困难的，需要昂贵的预处理;
3. 从根本上说，在可预见的未来，纤维素乙醇将处于传统玉米乙醇的劣势，现在还必须竞争有限的空间乙醇混合壁；
4. 乙醇的整体市场潜力受到消费者偏好和对汽车潜在危害的担忧的限制，摩托车、全地形车，船和户外电力设备不允许使用乙醇含量超过10%的汽油的发动机;而且,
5. 监管的不确定性阻碍了BIO估计超过220亿美元它本可以促进这项技术的发展。

有些问题可以通过砸钱来解决，但在产生技术突破和促进技术传播方面，通常就不是这样了。美国的能源革命就是一个很好的例子。虽然一些基础研究是由美国能源部,试验的临界质量和市场活动导致突破发生在各地的天然气价格飙升3.40美元每百万英热单位(mmBtu)到2002年的近9.00美元每mmBtu,到2005年,在德克萨斯州页岩开始起飞。

使用水力压裂技术生产致密油的时间较晚，特别是在2011年至2014年油价徘徊在每桶100美元左右的时候。当然，同样的价格环境刺激了生物燃料投资，但国内能源产量的激增在很大程度上实现了可再生燃料标准减少美国石油进口的初衷——事实上，美国9月份的石油净进口量接近50多年来的最低水平。

那么，为什么不切实际的纤维素乙醇规定还在继续呢?当然，政治也起了作用。希望也是如此——一种可再生能源的雄心勃勃的目标，在适当的环境下可以带来环境效益。

纤维素乙醇的支持者寻求从金钱上奖励纤维素生物燃料(相对于基于谷物的燃料和汽油)在环境方面的表现的政策。然而，即使是最坚定的支持者普遍承认环境效益并没有得到保证，而是取决于种植何种作物、如何管理它们以及它们位于何处。

底线是，纤维素乙醇已经取得了进展，但仍不断低于预期甚至很难与传统的玉米乙醇竞争．事实上，POET生物炼制公司的纤维素工厂依赖于传统的以玉米为基础的乙醇工厂，以及利用残余木质素和纤维素生产过程中生物消化的甲烷作为燃料来源。因此，除非有进一步的突破，否则纤维素植物的生存空间似乎有限。

与此同时，大多数纤维素乙醇生产基本上依赖于贷款担保(这最终要由纳税人负责)和每加仑生产的慷慨补偿。国内石油生产、技术和全球市场竞争似乎已经解决了这个问题，而这是一个相对昂贵的解决方案。