生物燃料作為從有機質(zhì)中提取的燃料，為交通運輸業(yè)提供了一種向低碳、非石油燃料過渡的方式。按照國際能源署（IEA）發(fā)布的《交通用生物燃料技術(shù)路線圖》，到2050年，通過采取有效措施，能夠把生物燃料在交通運輸能源的占比從目前的2%提升到27%，即需求量達到32艾焦（1艾焦=1018焦耳），或7.6億噸石油當(dāng)量。屆時每年可避免21億噸二氧化碳排放。到2050年，交通行業(yè)通過推廣使用生物燃料，其減排量會占到能源相關(guān)減排總量的23%。

為實現(xiàn)這一愿景，IEA提出，業(yè)界須在常規(guī)生物燃料技術(shù)的轉(zhuǎn)化效率、成本和總體可持續(xù)性等方面進行改善；在先進生物燃料技術(shù)方面，則需要加大投資進行研發(fā)與示范，并進行商業(yè)推廣，并需要配套政策為其提供激勵。

商業(yè)化方向明確

技術(shù)是推動生物燃料發(fā)展的關(guān)鍵因素。在路線圖中，基于技術(shù)成熟度不同，可將生物燃料劃分為常規(guī)生物燃料和先進生物燃料兩類。前者是指已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)的生物燃料，如糖基乙醇和淀粉基乙醇、生物柴油等。后者是指還處于研發(fā)、試點或示范階段的生物燃料，如纖維素乙醇、植物油煉制的氫化植物油（HVO）等，其轉(zhuǎn)化技術(shù)通常稱為第二代技術(shù)。

對常規(guī)生物柴油來說，關(guān)鍵的改進領(lǐng)域包括更高效的催化劑回收、提高聯(lián)產(chǎn)品甘油的純度和增強原料選擇的靈活性；對常規(guī)乙醇，應(yīng)開發(fā)新型更高效的酶、提高能效、提升轉(zhuǎn)化效率、減少生產(chǎn)成本。同樣地，先進生物燃料生產(chǎn)也需要改進轉(zhuǎn)化效率。比如纖維素乙醇，其關(guān)鍵研發(fā)問題包括使用碳五糖用于發(fā)酵，使用木質(zhì)素作為物質(zhì)原料；對于藻類生物燃料，則關(guān)鍵在于研究水循環(huán)和增值聯(lián)產(chǎn)品等。目前，中國圣泉集團與丹麥諾維信公司已經(jīng)簽署了纖維素乙醇酶制劑供應(yīng)協(xié)議，共同推進纖維素乙醇商業(yè)化進程。

在許多發(fā)展中國家，常規(guī)生物燃料有望在擴產(chǎn)方面發(fā)揮重要作用，因為該技術(shù)比先進生物燃料的成本低、復(fù)雜度小。首批商業(yè)化先進生物燃料項目將會在美國、歐洲、巴西和中國建立，在這些地區(qū)有幾個試點和示范工廠已經(jīng)在運行。

希望在二代技術(shù)

IEA分析認(rèn)為，2050年路線圖的實現(xiàn)，主要希望寄托在二代生物燃料技術(shù)上，例如纖維素乙醇。只有木質(zhì)纖維素燃料技術(shù)在10年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，IEA的路線圖才能夠?qū)崿F(xiàn)。

一些利用木質(zhì)纖維素原料生產(chǎn)乙醇或柴油的新興技術(shù)和新穎技術(shù)看起來更具希望。例如，在某些情況下，當(dāng)聯(lián)產(chǎn)品用于取代化石燃料生產(chǎn)熱力和電力時，其減排效果可超過100%。

IEA可持續(xù)發(fā)展部專家軻名在詳解此路線圖時表示，通過最大化增值聯(lián)產(chǎn)品、更好地整合上下游工藝，可以進一步降低成本，而且通過他們的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，業(yè)界也正在朝著這些技術(shù)目標(biāo)邁進。

原料須梯級利用

通過生物質(zhì)梯級處理，可以增加生物質(zhì)使用效率并避免與糧爭地的問題。IEA稱，作為先進生物燃料的原料，農(nóng)業(yè)廢料和殘渣將變得日益重要。美國能源信息署下屬的橡樹嶺國家實驗室曾做的一項研究表明，僅在美國，到2050年時將有大約2200萬公頃土地可用于生物燃料的原料生產(chǎn)。加上來自農(nóng)業(yè)和林業(yè)的殘渣，已經(jīng)評估出的潛在生物燃料的原料供應(yīng)量可達13億噸。不僅如此，在歐盟成員國，有約4000萬公頃的土地可用于生物燃料原料種植，這也促使生物燃料行業(yè)進一步發(fā)展。

控制成本是關(guān)鍵

IEA可再生能源處高級能源分析員亞當(dāng)·布朗博士表示，要想廣泛使用生物燃料，不僅在環(huán)境和社會影響方面必須是可持續(xù)的，而且在經(jīng)濟方面也要是可持續(xù)的。

從長遠(yuǎn)來看,生物燃料生產(chǎn)成本會隨著規(guī)模和效率增加而下降。減少原料成本波動將成為利用來自能源作物、廢料和殘渣的木質(zhì)纖維素生產(chǎn)的先進生物燃料的關(guān)鍵優(yōu)勢。使用聯(lián)產(chǎn)品，比如干酒糟及可溶物、甘油、蔗渣、木質(zhì)素或余熱利用，可以減少20%的生物燃料生產(chǎn)成本。