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| 可再生能源 |
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燃料乙醇（英语：Ethanol fuel），也称乙醇燃料，又称生质酒精，是一种被广泛用于运输业的生物燃料[1]。它和酒精饮料中的乙醇是同一类型的醇类。燃料乙醇由富含糖类物质的农作物酿制产生，可作为添加剂加入汽油中制成混合燃料。燃料乙醇主要供汽车、摩托车等交通工具使用，汽油发动机无需做过多改动就可以直接使用燃料乙醇。当汽油价格较高时，燃料乙醇具有明显的成本优势。但是，大规模使用燃料乙醇导致玉米、甘蔗等农作物供不应求、价格上升。同时在生产燃料乙醇的过程中也会释放出二氧化碳或污染物，因而有损其清洁燃料的称号[2]。
世界运输燃料乙醇生产在2000年和2007年间增长了三倍，从170亿到超过520亿升。从2007年到2008年，乙醇在全球汽油型燃料的使用比例从3.7％上升至5.4％[3]。在2011年的全球燃料乙醇产量达到22.36 BG注[4]（846亿升），其中美国是最大的生产者，拥有13.9 BG（526亿升），占全球产量的62.2％，其次是巴西5.6 BG（211亿升）[5]。乙醇燃料具有“加仑汽油当量”（GGE）1.5美制加仑（5.7升），这意味着1.5加仑乙醇产生一加仑汽油的能量[6]。
化学
在乙醇发酵期间，在玉米中的葡萄糖和其它糖类（或在甘蔗或其他作物中）被转换成乙醇和二氧化碳。
- C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 热
像任何发酵反应，发酵并非100％的选择性，其他的副产物例如乙酸，乙二醇和许多其他产品在相当程度上形成，并且在乙醇的净化过程中需要被除去。
- C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + 热
生产
液化
植物浆液被置于蒸汽加压锅中加热至100℃的过程被称为“液化”。在此步骤中，胚乳内的淀粉颗粒被分散开来，淀粉分子也被酶破坏。此后，浆液温度将被降至80-90℃，并被加入α-淀粉酶[7]，然后仍需要继续反应至少30分钟。
糖化
在液化过程结束后，浆液将被冷却至大约30℃，并被加入葡萄糖淀粉酶以将淀粉水解为葡萄糖。这一步被称为“糖化”。糖化发生于浆液倒入发酵罐后并贯穿接下来的“发酵”这一步。
发酵
通过微生物发酵的糖产生乙醇。微生物发酵将目前仅仅直接作用于糖。植物的两个主要组成部分，淀粉和纤维素，是由糖类组成，并且在原则上还可以发酵转换成糖。目前，只有糖（如蔗糖）和淀粉（如玉米）的部分可以符合经济效益的转换。在纤维素乙醇领域有很多研究活动，把植物的一个组成部分纤维素分解为糖，并随后转化为乙醇。
各国经验
| 燃料乙醇年产量前十的国家/地区 （2007–2011）[5] （百万美制液体加仑每年） | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 世界 排名 |
国家/地区 | 2011 | 2010 | 2009 | 2008 | 2007 |
| 1 |  美国 |
13,900.00 | 13,231.00 | 10,938.00 | 9,235.00 | 6,485.00 |
| 2 |  巴西 |
5,573.24 | 6,921.54 | 6,577.89 | 6,472.20 | 5,019.20 |
| 3 |  欧洲联盟 |
1,199.31 | 1,176.88 | 1,039.52 | 733.60 | 570.30 |
| 4 |  中国 |
554.76 | 541.55 | 541.55 | 501.90 | 486.00 |
| 5 |  泰国 |
435.20 | 89.80 | 79.20 | ||
| 6 |  加拿大 |
462.30 | 356.63 | 290.59 | 237.70 | 211.30 |
| 7 |  印度 |
91.67 | 66.00 | 52.80 | ||
| 8 |  哥伦比亚 |
83.21 | 79.30 | 74.90 | ||
| 9 |  澳大利亚 |
87.20 | 66.04 | 56.80 | 26.40 | 26.40 |
| 10 | 其他 | 247.27 | ||||
| 世界总产量 | 22,356.09 | 22,946.87 | 19,534.99 | 17,335.20 | 13,101.70 | |
参看
参考文献
- ↑ Mustafa Balat, Havva Balat. Recent trends in global production and utilization of bio-ethanolfuel. Applied Energy. 2009, 86 (11): 2273–82. doi:10.1016/j.apenergy.2009.03.015.
- ↑ 乙醇燃料是与非. 新华网. 2007-05-01.
- ↑ Towards Sustainable Production and Use of Resources: Assessing Biofuels (PDF). 联合国环境署. 2009-10-16.
- ↑ BG=billion gallon=十亿美制液体加仑
- ↑ 5.0 5.1 Acelerating Industry Innovation – 2012 Ethanol Industry Outlook (PDF). Renewable Fuels Association. 2012-03-06 [2014-06-02]. see pp. 3, 8, 10, 22 and 23
- ↑ Gasoline Gallon Equivalent (GGE) Definition. energy.gov. [2011-10-12].
- ↑ New Enzyme for More Efficient Corn Ethanol Production. Green Car Congress. 2005-06-30 [2008-01-14].
