然而,對于原始生產(chǎn)者來說,要實現(xiàn)碳減排的氣候目標還遠遠不夠。根據(jù)國際能源機構的報告,為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標,到2030年,運輸生物燃料的生產(chǎn)需要確保每年增長10%。2019年的增長率僅為6%,國際能源署預測,未來五年的平均產(chǎn)出增長率僅為3%。
產(chǎn)品成本高。以生物航空燃料為例,其成本是石油航空煤油的數(shù)倍,在成本上沒有競爭優(yōu)勢。雖然航空公司也會購買一定數(shù)量的生物航空燃料,但考慮到成本,購買量不會很大。此外,成品油的生產(chǎn)還將產(chǎn)生外部間接成本。
目前,生物燃料大的問題是原材料的供應。在今年全球糧食危機的背景下,廚房廢油和木本油料作物已成為重要的原材料來源。木本油料作物應盡量不占用耕地和居民點用地,應采用能適應惡劣環(huán)境的作物為原料,如耐旱、耐鹽堿等環(huán)境的生物質。完善廚余油回收系統(tǒng),建立廚余垃圾收集、運輸、管理一體化的運營模式。
歐美國家對亞麻薺菜的種植和應用進行了探索。亞麻薺菜是一種古老的油料作物,生長周期短(4個月),產(chǎn)油率高(30%–45%),化肥、農(nóng)藥、除草劑等投入量低,從中提取油,殘渣加工成飼料。在副產(chǎn)品附加值的幫助下,生物燃料的高成本是不夠的,甚至整個產(chǎn)業(yè)鏈都扭虧為盈。
微藻作為光合的光合生物之一,能提供大量非食物可再生生物質能,積累大量脂類,并能生產(chǎn)生物燃料。某些產(chǎn)油微藻的脂肪酸總量可達干重的50%~90%。更重要的是,微藻含有豐富的生物活性物質,可在制備生物燃料的同時進行值的綜合利用,相對降低微藻采油成本。
為什么微囊藻有如此高的脂比?答案在于其特的碳封存能力。光合作用是自然界生物固碳的基礎。地球上每分鐘大約有300萬噸二氧化碳和110萬噸水可以通過光合作用轉化為200萬噸有機物,同時可以釋放210萬噸氧氣。