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液体生物燃料是以动植物为来源的燃料,产业化运作液体生态燃料主要包括生物柴油和燃料乙醇。生物柴油是以可永续生产供应的植物油脂(诸如黄豆油、菜籽油)或动物油脂为原料制取的脂肪酸甲酯,通称为生质柴油。它是经济有效的将太阳能经由植物的光合作用,而转换为动态能源,以供为柴油发动机交通车辆应用。同时它又是可再生和具有生物可分解性的植物油脂加工油品(相反地,石油系为而生物不可分解性的油品并拥有致癌性有毒成份)。

研究发现,与石油相比,不同的生物燃料在温室气体减排上的作用千差万别。视生产原料和加工方法不同,一些生物燃料排放的温室气体甚至超过化石燃料。提高生物燃料产量引发的直接或间接的土地用途转变,也会产生温室气体,如将森林草场转为作物种植便释放了土壤中贮藏的碳。

近来,对生物液体燃料温室气体减排的研究很多,结论并不一致。其中比较综合的研究成果是国际能源署及粮农组织 [13] 对世界范围内生物液体燃料生产过程温室气体排放进行的评估。

研究认为,尽管效益各不相同,但生物液体燃料均能在一定程度上减少温室气体的排放。其中,巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇的温室气体减排效益好,相比化石能源其温室气体排放可以减少70%~90%;而以木质纤维素为原料的第二代生物燃料加工技术是值得期待的新技术,一旦突破技术瓶颈,其应用前景极为广阔;;欧盟以甜菜与油菜籽为原料生产生物柴油的温室气体减排效益在40%~60%之间;;美国以玉米为原料生产燃料乙醇的温室气体减排效益只有10%左右。

很多能源作物(如甘蔗、棕榈油和玉米)需要消耗较多的水才能达到商业化产量,因此除非有灌溉,否则这些作物适合生长在降雨丰富的热带地区(在巴西,雨育生物燃料作物的生产很普遍,76%的甘蔗依靠降水灌溉;美国70%的玉米产量靠降雨灌溉)。即使麻风树和水黄皮这些多年生、可在半干旱地区退化土地上生长的作物,在炎热干燥的夏季也需要一些灌溉。

为了抑制土地用途的快速转变,对能源作物种植的土地潜力研究正在积极开展,有学者研究了麻风树、甘薯等能源作物种植的土地潜力。在过去50a中,农作物产量的大部分增量(约80%)来自单产提高,其余来自扩大种植面积和提高复种指数。
世界范围内除去森林、保护区及用于满足不断增长的粮食和畜牧业需求所需土地之外,可以用于扩大种植面积的土地估计约在2.5×108~8×108hm2之间,其中大部分位于拉丁美洲热带地区或非洲。从近期看,可以通过扩大原料作物种植面积来满足对生物燃料的需求;而就中长期而言,开发优良作物品种、转变农作方式和发明新技术(例如纤维素转化)则可能发挥决定性作用。
单产大幅提高及技术进步是实现生物燃料作物可持续生产的关键,从而能够大限度地抑制农田、林地、草场等向非农田土地的快速转变。

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