[科普中国]-生质氢/甲醇

生质氢/甲醇是生质燃料的一个种类，一般被定义为以动植物油或废食用油经转酯化、中和、水洗、蒸馏等化学过程所制造出的燃料。也就是用未加工过的或者使用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化学反应制备出来的一种被认为是环保的生质燃料。这种生物燃料可以像常规燃料一样使用。因为能经由动植物油脂等再生原料取得能源，所以也算是一种再生能源，并且可有效减少硫化物、粒状污染物、黑烟、一氧化碳、碳氢化合物等污染物的产生1。

概述生质氢/甲烷提炼自生物质，所谓的生物质系指有机活体或者有机活体新陈代谢的产物，例如牛粪。不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这新兴的生质氢/甲烷是种可再生燃料。如同煤炭与石油，生质氢/甲烷也是储存太阳能的燃料。太阳的能量经过植物的光合作用，以化学能的形式存于植物中。生质氢/甲烷其中一个优于大部分燃料的好处便是它可被生物分解，倘若不小心泼洒到自然环境，相较于其他燃料也较不容易造成环境污染2。

原料专门培植为生质氢/甲烷原料的作物，有主要在美国出产的玉米和黄豆；主要在欧洲的亚麻籽和油菜籽；巴西的甘蔗；东南亚的椰子油。工业、农业、林业、一般家庭制造出可生物分解的产物都可以作为原料，例如：稻草、麦梗、稻糠、木材、粪便、废水等。这些原料经由无氧消化转换为生化气体。制成燃料的生物质，其原料常常是一些未被充分使用的废弃物，像稻秣与动物废弃物。至于木材与草的品质并不直接影响能量产生的多少。

现在有许多科学家开始研究使用藻类或蓝菌作为另一种生质燃料的原料，应用的层面包括生质柴油、甲醇、乙醇、甲烷，甚至氢燃料。以大麻做为原料的研究也在增加，但大麻的研究还得面对法律方面的问题。

在一些工业化的国家，例如德国，因为一般燃料的课税比食物的高，所以由每单位食物产生能量的价钱较用一般燃料便宜1。

存在的问题生产生质氢/甲烷的作物被生物质分解或者烧荒种地，导致需要数十年甚至数个世纪的生物燃料才能补偿所排放的碳。为了生产生质氢/甲烷，许多土地被改为农地，尤其是开发新的农地会破坏生态。生质氢/甲烷的大量使用也造成粮食价格上涨，并威胁贫穷人口的生存。

为了制造及运输生质氢/甲烷会产生污染、二氧化碳排放及使用水资源、化肥。在地生产使用生质氢/甲烷可以减少这些问题，但是就算在地生产，生质氢/甲烷在环保上可能还是不值得，甚至有些研究显示、一些已经量产的生质酒精在经济上都是不值得──例如制造玉米酒精所需要的能量会超过玉米酒精能提供的能量。

用痳疯树（又名桐油树）可用于生产生质氢/甲烷，这些作物可生长在不适于粮食作物生长的荒地、几乎不需施肥，其种子亦不可食用，对粮食生产影响更小。但有些人认为还是要避免以下状况：有些第三世界国家的农民，可能会为了赚钱，而把原本用来生产粮食作物的土地，拿来种植能源作物；就算能源作物本身不可食、也可以在不食之地种植，但是还是有减少粮食生产的危险性。

采用废弃食用油来生产生质柴油不会占用食物来源，被认为是目前真正值得推广的生质氢/甲烷，但是废油中含有许多无用物质，会增加生产问题。

纤维素乙醇是采用人体无法消化的部位，因此比较不会降低粮食生产，也可以减少新农地的需求，但是由于植物的细胞壁（纤维素主要存在的位置）构造相当复杂，且含有许多不同物质，因此以现在的技术来说，生产成本较高；此外，农业废弃物同时也是一种良好而且重要的有机肥料，因此纤维素乙醇的大量使用也是有环保上的疑虑。

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学