美国能源部下属的 ARPA-E(先进能源研究计划局)刚刚完成了第四轮资助,其中 3000 万美元将用于实现将生物燃料成本降低 50% 的宏伟目标。PETRO 项目,即“用植物替代石油”项目,旨在通过提高植物捕获和转化太阳能的能力来培育或基因改造植物,从而提高每英亩的能源产量。
生物燃料存在的问题是,其生产过程中消耗的能源甚至可能高于其最终产生的 BTU(英制热量单位)能量,在给定英亩作物的生命周期内,能源投资回报率很低(有时甚至是负回报)。此外,还必须考虑到食品价格;像玉米这样的作物,当用于制造乙醇时,就会从食品供应中被移除。这可能导致价格飙升,从而引发从饥荒到内乱等一系列问题。
PETRO 项目将尝试优化植物的能量捕获和转化能力,使其比当前生物质作物能吸收、储存和转化为最终燃料产品的能量更多。引用 ARPA-E 的话说:
ARPA-E 致力于资助那些优化能量捕获和转化生化过程的技术,以开发稳健、易于农场使用的作物,这些作物在泵入油箱之前,能够以更少的加工量提供更高的单位英亩产量。如果成功,PETRO 项目将把生物燃料的成本降低一半,使其最终在成本上与石油燃料具有竞争力。
如果这项技术成功,新品种的植物(以及转基因生物燃料作物)将有助于美国实现到 2022 年生产 360 亿加仑生物燃料的计划(目前约为该目标的三分之一)。
IEEE Spectrum