未來汽油、煤氣還會漲價？這要從新能源的誕生說起

出品：科普中國

製作：邵志江 楊政福 SNST團隊

監製：中國科學院計算機網路信息中心

"能源"一詞大家並不陌生，因為能源決定了未來各行業的發展能否得到動力支撐，能源的重要性已經是個眾人皆知的"秘密"。為了更好的發展能源，相關行業領域迅速作出反應，故而新能源行業誕生了。

那麼一定會有人想問，我們為什麼不接著使用常規能源，而非要去開發新能源？

我們都多多少少聽說過，對化石能源的爭奪引發了不少戰爭。例如，中東地區一直以來戰火不斷，多個國家參與其中。美國更是對伊朗、伊拉克、敘利亞都先後發起過戰爭。石油也被成為"黑金"，給這些國家的人民帶來不可估量的財富，同時也帶來了無窮的戰火和殺戮。

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近年來環境友好型社會被提出，我國希望尋找和製造出能夠替代化石能源等一次性能源的新型高效清潔能源。因此，國家十分重視節能減排以及新能源開發等方面的工作。

那麼，到底什麼是新能源呢？

新又稱非常規能源,是指傳統能源之外的各種能源形式或剛開始開發利用、正在積極、有待的。新能源包含的方面很多，例如沼氣、燃料乙醇、生物質催化、熱裂解等，這些聽上去似乎不知所云的名詞其實很好理解，無非就是想方設法把生物質變成石油，把乙醇變成石油，把任何可行的東西都變成石油，這裡的石油可以理解成化石能源。

下面我就來介紹一下近兩年比較火，或者說比較受到國家重視的新能源。

生物質能：沼氣池

生物質能是自然界中有生命的植物提供的能量。這些植物以生物質作為媒介儲存太陽能，屬於再生能源。近年來在生物質能方面，我國的沼氣應用已成規模化。越來越多的大中型沼氣池建立起來，還有很多農戶家裡建立了沼氣池。

某大型沼氣工程儲氣裝置

沼氣池的運行原理是將秸稈、樹葉等生物質原材料投入預反應池，經過反應罐進行厭氧發酵產生沼氣，儲存於氣櫃內，通過轉換車間後將沼氣的化學能轉換成熱能和電能。

沼氣應用流程圖

雖然，沼氣發展至今暴露出來的缺點有很多，例如，沼氣池效率低，而且有很多弊端，受季節影響，應用起來太麻煩，很多廢棄沼氣池等等。但是，在行業剛剛起步的過程中，勢必會出現一些問題。同時，通過生物質能源已經衍生出很多其它的相關性研究領域和學科，發展前景還是十分可觀的。

燃料乙醇

說完了沼氣，咱們來談談燃料乙醇。

燃料乙醇一般是指體積濃度達到99.5%以上的無水乙醇，通過玉米、木薯、海藻等原材料生物發酵等途徑獲得。不得不說，燃料乙醇很貴！國產燃料乙醇5400~5800元/噸，最新成品油價格也才190元/噸，而無煙煤也不過860元/噸。燃料乙醇到底哪裡這麼突出，可以要價這麼高？

在提煉的過程中，秸稈提煉出乙醇燃料轉化率大概為20%，堪比燃料界的玫瑰精油！

燃料乙醇生產技術主要有第一代和第二代兩種。第一代燃料乙醇技術是以糖質和澱粉質作物為原料生產乙醇。其工藝流程一般分為五個階段，即液化、糖化、發酵、蒸餾、脫水。第二代燃料乙醇技術是以木質纖維素質為原料生產乙醇。

與第一代技術相比，第二代燃料乙醇技術首先要進行預處理，即脫去木質素，增加原料的疏鬆性以增加各種酶與纖維素的接觸，提高酶效率。待原料分解為可發酵糖類後，再進入發酵、蒸餾和脫水。

燃料乙醇加工過程圖

提煉難，產率極低，最大的好處就是無污染，是種清潔的替代能源。但是想要讓百姓實際應用，這價格可能還得再降一降才行。

生物質催化裂解

再說說什麼是生物質催化裂解。這個聽上去和化工行業相關的辭彙到底是做什麼的呢？

其實催化、裂解是化學反應，但是不同於化工行業的煉油，新能源是用這樣的方法把生物質中某些物質提取出來或者破壞掉，從而實現生物質油品生產。

生物質裂解制油系統工藝流程圖

我們所講的催化裂解其實和高中所講的化學方程式是一樣的道理，不過是將其應用的領域不同。

我們將秸稈等生物質原料在高溫蒸汽作用下進入反應器，而後焦炭通過焦炭收集器收集起來，通過400度的高溫氣體進行過濾，冷凝器冷凝後氣體經過熱量轉換器降溫後排放，而初液體產物則流出儲存好以備進行後續加工製成產品。

生物油

總的來說，新能源產品的應用性已經被相關專業人士所認同，其中存在的問題正在不斷地發現並且逐步解決。至於價格方面，新能源在未來終將會替代化石能源成為能源界的老大，同時隨著一次性能源的枯竭，我們的汽油、煤氣費會呈現上升趨勢。期待未來有更加方便的新型能源來到我們的實際生活中！

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