玉米乙醇的问题

新能源与燃料公司（New Energy and Fuel）的Brian Westenhaus一直在告诉我什么是玉米乙醇的好产品。他对以玉米为燃料的乙醇非常熟悉，并且可以看到近年来如何改进了这一过程。现在，几乎不需要农民的任何石油和化学投入就可以种植玉米用作乙醇。该过程非常机械化，因此也不需要太多的劳动。

他一直在与罗伯特·拉皮尔（Robert Rapier）进行过一些讨论，后者认为玉米乙醇是一个问题，主要是因为其能量回收率低。我看到玉米乙醇的其他一些问题，主要与它与食物的竞争有关，因此，它有提高食物价格的趋势。对于世界上负担不起高价食物的穷人来说，这是一个问题。另一个令人担忧的是，玉米乙醇的产量会随着时间的流逝而下降，而不是在我们需要时提供真正的帮助。

让我解释一下所遇到的问题。

1.没有足够好的能量返回。

这是2006年在伯克利进行的一项大型玉米乙醇研究的摘要展览，该研究以多种方式表示其结果：

根据伯克利的研究，“当今的乙醇”是石油的非常有效的使用者。甚至在完成这项研究后，每生产MJ乙醇也使用0.04兆焦耳的石油。从Brian告诉我的情况来看，不断的进步正在使这个比率变得更好。因此，从这个角度来看，乙醇非常有帮助。

罗伯特·拉皮尔（Robert Rapier）和其他人提出的反对意见更多地涉及用于制造乙醇的化石燃料总量。这在图表上以两种方式显示：化石燃料与产生的每MJ乙醇的比率（今天的乙醇等于.774），以及该数量的倒数。今天的乙醇的“净化石比率”为1.30。后一种比率对应于有时被称为“能源投资的能量回报”（缩写为EROEI或EROI）的比率。

提出的反对意见是，社会平均需要较高的EROEI才能运行，因为进行此计算时所测量的能量输入是直接输入（例如，运行乙醇工厂的天然气能量，天然气能量）。在制造肥料）。整个社会还需要大量间接投入，例如将乙醇带到工厂的道路，为乙醇工人的孩子提供的学校以及为工人提供的衣服。我们不知道运行社会平均需要EROEI多少，但一个合理的近似值约为5.0。如果在本研究时乙醇仅在1.3处，即使乙醇有所改善，也几乎肯定仍远低于5.0。

问题是这种比较是否公平-不同的人会得出不同的结论。当我们发电时，我们在转换过程中损失了煤炭或天然气的大部分能源价值。同样，如果我们建立了一个将天然气转化为液体产品的气液工厂，则在此过程中会使用大量的天然气能源。液体燃料比气体更有价值，因此在经济上有意义。也许我们应该将制造乙醇视为将天然气转化为液体的一种方式。在这种情况下，相对较低的比率就不再是问题，尤其是在我们拥有大量天然气的情况下。如果我们没有足够的天然气，那么天然气短缺也将成为一个问题。

我们还可以将乙醇的EROEI与我们车辆的其他液体燃料替代来源的EROEI进行比较。在这种情况下，替代方案很可能涉及从加拿大的油砂中增加产量。这将涉及对工厂的巨额资本投资，并且很可能会大大增加管道的产能。当考虑所有需要添加到系统中的部件以及预期的操作输入时，这的EROEI也将很低，可能为3.0或更小。因此，我们似乎并没有很多不错的选择，可以使用EROEI优于5.0来提高液体燃料的产量。我们所拥有的是在不太理想的燃料来源之间进行选择。

2.乙醇生产使用可用于粮食生产的资源，并且往往会提高粮食价格。

我认为这是乙醇生产的大问题。当世界各地的穷人开始将其收入的50％或更多用于食品时，他们实际上负担不起更高的食品价格，因此较高的食品价格往往会导致饥饿。

真正的问题是，我们生活在一个有限的世界中，并且正在以许多不同的方式达到极限，包括石油供应，淡水，耕地，粮食供应和大气中的二氧化碳。用玉米乙醇代替石油作为我们燃料供应的一部分，可以帮助我们用一些短缺的产品代替一些现有的产品，并暂时推迟我们可能遇到的危机。

要注意的是，在某个时间点似乎很丰富的东西并不一定总是很丰富。在决定扩大玉米乙醇产量的时候，我们似乎有过多的耕地，玉米价格很低。用一些玉米做乙醇看起来会帮助农民，也有助于增加我们车辆的燃料。人们还认为，纤维素乙醇的生产可能就在眼前，并且可以替代，因此对食品供应的压力不会太大。

现在情况已经改变。粮食价格高得多，世界粮食供应不足的人数正在增加。我们用于汽车的乙醇与世界各地正在使用的食品直接竞争，如果农作物歉收，情况可能会变得更糟。纤维素乙醇的运行效果远不及预期，并且没有其他方法接近商业化，尽管从理论上讲，这可能会在几年内改变。

如果将来石油供应量减少，那么全世界可生产的粮食数量可能会减少，因为石油供应量减少会干扰机械种植和收割农作物，以及灌溉，除草剂和农药的使用。因此，随着石油供应量的下降，预计玉米和农田的粮食和燃料使用之间的冲突将会加剧。

3.关注环境破坏。

与（2）密切相关的一个问题是，大量种植玉米将对环境造成破坏，并可能使我们的一些短缺状况更加严重。例如，当玉米种植从“围栏到栅栏”生长时，人们担心玉米可能种植在容易遭受侵蚀的地区。我们已经失去了表土。这往往会导致我们更快地损失表土。

另外，由于过度用水，许多含水层的水位也在下降。特别是Ogallala含水层正在下降。如果将玉米种植在需要灌溉的地方，则可能会使这种情况恶化。

随着越来越多的地球表面用于农作物，越来越少的土地可用于野生地区。这对生物多样性有不利影响。例如，蜜蜂和其他授粉媒介可能由于没有多种食物来源而受到不利影响。

4.要求补贴或授权价格合理。

在这一时间点上，玉米乙醇既要获得补贴，又要得到强制性规定。当然，石油也有自己的补贴形式，因此在进行比较时，要准确地分辨出不同的成本并不容易。

展望未来，一直以来的假设是石油成本将大幅上涨，从而使替代品更具竞争力。我们真的不知道是否会这样。与燃料相比，食物是较少酌情处理的项目。如果食物和燃料都短缺，人们将在购买燃料之前先购买食物。因此，食品价格的上涨幅度可能甚至超过燃料价格的上涨幅度。

天然气价格目前很低。期望如果页岩气生产商要获得足够的投资回报，则需要增加这些成本。如果天然气变得更昂贵，这将给玉米乙醇带来更大的价格压力。

5.随着时间的流逝，产生的乙醇量可能减少而不是增加。

我在上面提到，由于整个系统中都使用石油，因此随着可用石油量的减少，粮食产量可能会随着时间的流逝而减少。在我看来，某些同样的问题可能会蔓延到乙醇生产中，政府将无法制定足够好的计划来保护农民免受短缺的困扰。此外，将土地从乙醇生产转向粮食生产的压力将更大。食品和乙醇的价格将趋于上涨，使人们越来越难以买得起燃料和食物，因此对燃料的需求可能下降。

随着产油量的减少，随着E-10或E-15可以混入汽油中的乙醇量减少。因此，随着时间的流逝，乙醇市场的份额可能会变小。E-85尚未流行，部分原因是它往往价格昂贵，部分原因是没有足够的服务站出售它，以使灵活燃料汽车得以合理调整以更高效地使用E-85。方式。如果有使用越来越多的土地供粮食的压力，我怀疑E-85服务站的状况会变得更好，因此汽车可能会继续调整以优化汽油而非乙醇的行驶里程。因此，尽管我们可以对此进行辩论，但我预计E-85的销售比例将保持较低水平。

我也担心许多人会觉得奇怪。我们的金融体系与我们所有的石油问题息息相关。恐怕信用问题将越来越成为一个问题，并在整个系统中泛滥成灾。例如，农民可能无法获得购买新机器的信贷，甚至无法购买种子来种植新作物。因此，用于食品和乙醇的玉米产量可能下降。否则您当地的电力公司可能会陷入财务困境，无法支付债权人或购买燃料。如果存在电力中断，即使农民能够种玉米，这也可能影响乙醇的生产。

其他

最近出现的一个问题是，美国现在生产的玉米乙醇数量超出了其自身可轻易掺和的数量，因此我们正在出口一些玉米乙醇。通过这种方法，对玉米乙醇的补贴正在使进口乙醇国家的价格下降。我们不知道玉米乙醇在没有补贴的情况下是否会与当地产品竞争—大概不会，而且当地农民将能够出售其乙醇。我们的补贴有助于使欧洲玉米乙醇生产商（就欧洲生产的乙醇而言）停止营业。

我可以想象此时涉及的美元数额相对较小。我想问题是“我们的”补贴将帮助别人。从理论上讲，如果我们要补贴某些东西，我们应该补贴自己的乙醇使用，而不是其他人的补贴（尽管最终，所有这些都会增加石油的使用），并且两者都可以减少我们的贸易平衡问题。 。如果欧洲真的对此结果感到不满，他们将增加关税，或以其他方式限制贸易。

我敢肯定还有其他问题，例如，玉米乙醇对二氧化碳排放和空气质量的影响，但我尚未对其进行充分研究以解决这些问题。我列出的要点至少可以说明我所看到的反对意见。

通过。盖尔·特维尔伯格

盖尔·特维尔伯格（Gail Tverberg）是能源问题的作家和发言人。她因从事与石油峰值相关的财务问题而闻名。在涉足能源问题之前，特维尔伯格女士曾担任精算顾问。这项工作涉及执行与保险有关的分析和预测。她的个人博客是ourfiniteworld.com。她还是《油鼓》的编辑。