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主题：【原创】再谈生物柴油（1） -- 橡树村
家园 【原创】再谈生物柴油（1） 发过两个生物柴油的帖子，【原创】生物柴油和【原创】生物柴油的生产究竟合不合算？
这里面详细地谈一下生物柴油。
生物柴油，顾名思义，从生物得到的柴油，真的不是什么新鲜东西。
虽然现在的柴油基本上都是石油化工的产品，但是最早的柴油发动机，使用的就是生物油。
柴油发动机是谁发明的？我记得The weakest Link里面就有这个问题，当时遇到这个问题的是个中学物理老师，竟然没回答上来。其实，柴油发动机就是柴油发明的么。Diesel这个人发明了柴油发动机，于是能往这个发动机里面用的油，就成了Diesel，中文名字就是柴油。Diesel还是个服装品牌呢。
外链图片需谨慎，可能会被源头改Rudalph Diesel 1858年生于巴黎，去世于1913年。他的死亡真正原因仍不清楚。有人说是自杀，有人说是德国人灭口，还有人说，是Diesel关于生物能源的预言，使得石油大亨们要除之而后快。
外链图片需谨慎，可能会被源头改Diesel 1893年的专利
1900年，巴黎世界博览会上，Diesel同学就展示了压力点火的内燃机，也就是柴油发动机，使用的是什么油呢？花生油。
外链图片需谨慎，可能会被源头改1906年建造的柴油发动机
当时已经有了汽油发动机。汽油发动机是火花塞点火的，而柴油发动机是自燃的。空气先被压缩到一定的压力，温度，然后喷入燃料，这时候空气的温度高于燃料的自燃点，燃料就开始自燃。柴油机有一些汽油机没有的好处，最简单的说就是节省了空间，提高了压缩比，导致的热效率高，输出扭矩大，耐久性好。这些好处虽然对民用车辆不这么明显，但是用于火车头，军舰，船舶，重型车辆等等优势很大。俗话说，就是柴油车劲大，这些需要劲的地方，都是适合柴油机应用的地方。工程机械，农业机械等等基本上使用的也是柴油，还有发电机什么的也是使用柴油的多。柴油还有一个好处就是相对汽油来讲，常温下不那么容易着火，使用的时候也就相对安全，所以现在的军事上，比如坦克什么的，使用的都是柴油。虽然早年也有汽油坦克，那个玩意可容易着火了。柴油机的最早军事用途是军舰，特别是空间特别紧张的潜水艇。想必当时航海使用的煤炭，柴油实在有太多太多的好处。传说，德国人在使用了柴油发动机装配潜艇之后，为了怕Diesel把这个技术在提供给英国人，就把Diesel杀了。
外链图片需谨慎，可能会被源头改使用汽油的德国Panzer I型坦克
外链图片需谨慎，可能会被源头改使用柴油的苏联T-34坦克
柴油机长期在民用领域没有普及，主要还是柴油机比较吵，这个可能是早年柴油机不受民用重视的主要原因。废气排放方面，柴油机也不好。估计大家都记得大卡车大客车后面排放的浓浓的黑烟，那基本上都是柴油惹的祸。不过这些方面呢，最近十几年进步很大，进油装置的改进，发动机结构的进步，以及整体控制的提高，还有柴油本身的进步，对于污染的控制等等，使得柴油终于也可以民用了。特别是欧洲，柴油车的增长速度远远超过汽油车的增长速度，其实06年欧洲柴油的销售量已经超过汽油了。当然，北美就是另外一个样子了，不过喜欢柴油车的也慢慢多起来了。
外链图片需谨慎，可能会被源头改冒着黑烟的柴油车非常常见
外链图片需谨慎，可能会被源头改使用新一代柴油机的宝马
植物油可以直接放到柴油发动机里面（可别往你的柴油车里面加菜油！现在的系统复杂得多，需要考虑的问题很多，没有当年那么简单，出了事情可别找我！），不过，1900年代的时候，石油获取柴油已经比较方便，所以柴油发动机主要使用的燃料，还是从石油得到的。
有关替代燃料的帖子：
本帖一共被 6 帖 引用 (帖内工具实现)家园 送花，好文章，学到新东西了。 家园 【原创】再谈生物柴油（19）结束 生物柴油究竟能解决多大的问题？目前全世界植物油的产量也不到一亿吨，把这一亿吨植物油全都变成生物柴油，也只有一亿吨。再增加种植面积，也不过就是数亿吨。
使用油菜为原料，一吨生物柴油需要差不多一公顷土地。
一桶生物柴油159升，比重0.9，就是143公斤，那么一吨生物柴油基本上是7桶。
我们使用桶来计算。就是一公顷地产7桶。
世界目前的油品消耗量，轻组分（汽油）是每天2612万桶，中等组分（柴油）是每天3030万桶。加在一起是5642万桶。那就需要806万公顷土地来供应。一平方公里是100公顷，基本上每天世界消耗的汽柴油，完全使用生物柴油替代的话，就需要8万平方公里耕地。
一年365天，需要耕地2900万平方公里。
生产生物柴油还需要消耗能量，这个能量是其提供的一半，那么这个世界完全抛开化石燃料，完全使用生物柴油，生物柴油的需求量还需要再翻一番。
那么就需要5800万平方公里。
如果普及的是B20，就是掺加了20%的生物乙醇，那么每天的消耗量，也需要1.6万平方公里的耕地来提供。一年365天，需要585万平方公里的耕地面积，考虑生产能耗，需要1170万平方公里。
全世界的耕地面积是多少？全世界的总地表面积是134亿公顷，可耕地面积是42亿公顷，现有耕地面积是15亿公顷。15亿公顷，不过只是1500万平方公里。
还没有耕种的可耕地面积，基本上都在发展中国家，而且都位于条件很差的地方，把它们转化为耕地，还需要很大的投入，这部分土地的开发增长缓慢。
目前的耕地大部分用于粮食种植。由于新开发耕地增长缓慢，粮食单产增长缓慢，实际上耕地本身的退化还会降低粮食单产。实际上目前全世界对粮食的需求的增长大于粮食产量的增加。这些都导致新开放的耕地更多的要用在粮食上面。很难有多余的土地给油料作物。实际上，能够把粮食占用的土地种植油料作物的地方，基本上都是发达国家。这些国家本身粮食供给充裕，一直有大量的出口。所以这些国家可以通过减少出口粮食产品，将土地用于解决能源问题。但是这样一来，依赖这些国家的出口的很多国家，就会承受粮食价格上涨甚至供应不足的问题。
不仅是生物柴油的问题，实际上所有的生物能源都面临类似的问题。最近两年美国发展生物乙醇导致的世界性的玉米和肉类价格上涨，就是这个忧虑的具体反应。欧洲对于甜菜的政策的改变，使得欧洲将从蔗糖净出口国变成净进口国，也必然影响世界糖价。
显然指望生物能源自己完全解决能源问题是不现实的。没这么多土地么。毕竟这个地球上不仅能源是稀缺资源，土地同样是的。而且生物能源对于谁也有同样的需求，水资源同样是稀缺资源。粮食毕竟是一个比能源问题更为重要的问题，在两者冲突的时候，恐怕能源问题必须为粮食问题让路。中国这样的仍然把战略资源自给自足作为一个重要的战略策略的国家，这一点尤为重要。
应该说，生物能源如果能够解决5-10%的能源问题，就是很了不起的了。
全文完。
关键词(Tags): #生物柴油，
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 生物柴油似乎定位在废物利用上比较好 前阵子看了篇文章，说是用butter来做生物柴油，主要用那些过期或者质量不合格的butter.感觉思路不错。不过文章也说了，目前这种butter柴油指标还不过关，需要提高
家园 送花，从头到尾细细读来，真是好文。 家园 坚决要花！这样的文章最适合我这样学文科的技术盲了。 家园 看来生物柴油还是不能完全解决问题啊~ 太浪费土地了，而且能源转换效率还是不高~
家园 其实太阳能发电的效率可能更高，尤其是太阳能发电不占用耕地 更是节约成本。生物燃料应该重视的藻类
家园 看好海藻做生物燃料 海藻制造生物燃料占地面积应该小多了，而且看看中国海边这次藻类泛滥，如果都拿去做燃料一举多得。
家园 太阳能发电的效率也很一般 只有20%多，而且受天气影响大，生产成本高，后期处理麻烦：报废的光伏电池板可以说是基本无法环保处理的，不比核电强多少。
而相对来说，生物柴油还是很有吸引力的：成本正常、没有太多后期的处理问题。
家园 生物柴油用的最好的耕地或者林地，没有污染？也许。 如果耕种的耗能也用生物柴油，化肥农药控制有效的话。效率，糟糕透顶。植物吸收阳光效率不低，去掉生长和代谢、虫害的损耗就不高，收割、运输集中处理又去掉很多，转化过程还得失去一大部分。具体数值我没有，不过，现在很多单位面积产油量是不计算单位加工耗油量的。太阳能并没有多好，只是运行成本低而已，效率低不是问题，扔到沙漠荒地远离人口集中区的地方好了，城市里该建的是太阳能热水器而不是电池，吸收掉过热的阳光，节约了加热水的能源同样是创造能源。生物燃料我觉得有前景的是发酵甲烷，现在常见的沼气，如果能够实现酶化工途径规模化，也许能够起更大作用，可以使用植物残渣，产品可以用于工业也可以民用
家园 现在太阳能运行成本可不低 要降低到市场价格，还需要至少一二十年，需要一定的普及规模。不是扔到偏远地方就能降低成本的，很多时候这会增加一些成本。实际情况很复杂呀！
生物燃料的各方面问题，其实资料很多，真有兴趣，可以自己去找。这个东西被人拿出来评论已经很久了，能考虑的副作用基本上都有人在讲了，数字也很充分。我写的东西里面也提到不少了。
能源问题无论如何不会依靠单一技术解决所有问题，需要各方面的技术互相补充，各有各的市场，各有各的优缺点，没有必要互相褒贬。能源问题的各个解决方案，技术发展程度也都不一样，技术水平发展到什么阶段，就谈什么阶段的事情。
家园 不会吧？ 在地面上使用光伏电池板，只要保护得好可以说寿命无限。
就是报废的也无放射性，无化学污染，不会随风飘扬。可以随便扔在哪个垃圾场里，不过象块石片而已。