美国密歇根州立大学植物生物学系和大湖生物能源研究中心的John Ohlrogge博士于2009年5月22日于Science杂志的政策论坛栏目发表了一篇题为Driving on Biomass的文章（源自：Science，2009，324：1019～1020），提出生物质用于发电，以电力来驱动汽车，比利用生物质转化成乙醇燃料来驱动汽车效能更高。而加州大学美熹德分校工程学院的J. Elliott Campbell于同期的Science杂志发表了一篇题为Greater Transportation Energy and GHG Offsets from Bioelectricity Than Ethanol的文章（源自：Science，2009，324：1055～1057），从生物能源的可持续评估和生态设计的角度，论述了生物质发电比乙醇能提供更多的能源，并更能降低温室气体排放。本期专家视点栏目简要介绍这两位专家的观点。
1John Ohlrogge博士的主要观点
John Ohlrogge博士比较分析了生物质发电和生物质转化成乙醇的能量损耗的具体细节。生物质发电的能量损耗主要包括农业输入（Agriculture inputs loss）、燃烧发电损耗（Combustion to heat, then electricity loss）、电力输送损耗（Transport to outlet loss）、电池充电损耗（Charging battery loss）、电池作功损耗（Battery to mechanical work loss）等五个环节，最后机动车利用的能量约为生物质提供能量的20％～25％。而生物质转化成乙醇的能量损耗包括农业输入、不可转化的生物质损耗（Nonconvertible biomass loss）、发酵损耗（Fermentation loss）、发动机无效损耗（Combustion engine inefficiency loss）等四个环节，最后机动车利用的能量不到生物质提供能量的10％。
在生物质转化成乙醇燃料方面，目前大力提倡的木质纤维素与淀粉不同，其作为自然界最复杂的异质共聚物之一，其转换成液体燃料的过程在经济上是不可持续的。从大多数木质纤维素中提炼的可发酵糖的回收率均小于70%，约有27%的化学能量在发酵过程中流失，在内燃机中以热能形式消耗的能量只占到提供电车驱动力的木质纤维素的原始能量的不到10%。此外，根据美国能源部（DOE）出台的“亿吨远景”，开发年产量600亿加仑的木质纤维素液体燃料，需要更新、更庞大的基础设施，包括存储、处理大量生物质的装置，以及分销乙醇燃料的场所。
实际上，自从DOE出台“亿吨远景”报告后，已出现许多替代品。其中，改良的电动机和柴油发动机已经提供了一些替代石油消耗的好方法。通过燃烧植物生物质发电以供电车行驶，可获取更多的生物质能，比较将生物质转化为乙醇或其他发酵产物供内燃机车行驶，前者能使动力更加持久。
尽管燃烧碳基燃料直接发电只利用了植物30%～40%的能量，相比发电和电车前行中的损失而言非常小，相当于将生物燃料中20%～25%的化学能转化为电车驱动力。因此，通过电车和内燃机车的比较得出，木质纤维素产生的生物质能大致等同于石油的两倍。此外，相比于内燃机车散失的热量，发电用生物质能产生的过剩热量可以用来加热水或者为楼房供暖。这使得化学能转换的总体利用率提高到60%甚至更高。这种协同作用占到丹麦全国发电量的50%，但比美国少了10%。
如果燃烧生物质主要是为了发电而非转化为液体燃料，“亿吨远景”报告中用生物质代替美国30%石油消耗量的目标可能由于土地和基础设施的原因岌岌可危。事实上，若大约1,200万公顷的农田用作生物燃料的供给地生产每公顷20～30吨的芒属生物质用于发电，那么到2030年，电车的里程可相当于600亿加仑可再生燃料所提供的里程。因此，原则上看，几乎不需要更多的农田来满足“亿吨远景”目标的实现。
电力车辆还有一个主要的消费优势，即与每英里花销8～12美分的汽油车相比，电力车每英里花销降低了1～3美分，这就大大降低了成本。对于每10万英里而言，将节省高达1万美元（折合7,500欧元）。过去，政府很大程度上限制电动车的使用范围，但随着电池技术和设计的进步，使得小型汽油发动机突破了这些限制，并且相关技术将继续完善。事实上，汽车行业对在未来几年电动汽车将获得大量的市场份额已经达成了共识。大多数主要汽车制造商和一些小公司计划将于2010年或之后不久出售充电式油电混合车或电动车。电动汽车或充电式油电混合车将达到或超过当年油电混合车的成功程度（平均每年超过50％的增长率，2001～2007年）。根据预测，到2030年，美国大约有三分之一的车辆是由电力驱动的。
John Ohlrogge博士认为，尽管在发展电动车和提高其市场占有率方面还存在不确定因素，但替代汽油的生物发电汽车和重型柴油发动机可能是实现降低石油消耗量和二氧化碳排放量的最好途径。
2J. Elliott Campbell博士的主要观点
纤维素乙醇和电动汽车电池作为两个领先的技术成果，为生物能源为基础的交通运输提供了可选择的技术途径。生物质可以转化成乙醇用来为内燃机车（internal combustion vehicles，ICVs）提供动力，也可以转化为电能为电池电动车（battery electric vehicles，BEVs）提供动力。纤维素乙醇的方式得益于商用的燃料汽车，但需要大量的基础设施投资以及技术进步来降低能量转换的成本。生物质发电由承诺在现有的基础设施分配和电池电动车产品基础上，可满足范围、成本和充电时间的技术需求。生物质生产的电力是一种短期的可再生能源，可通过生物质锅炉、综合煤气化联合循环（integrated gasification combined cycle，IGCC）发电厂或与煤的共同燃烧过程实现。
J. Elliott Campbell博士比较了生物质发电和纤维素乙醇这两种能量转换方式中的单位面积生物燃料耕地可获得的交通里程以及温室气体减排量，提出了生命周期评估。生命周期评估内容包括燃料循环能源（种植的作物并转换成电力或乙醇所需要投入的能源）和车辆循环能源（制造和处置车辆所需要投入的能源）的费用详情。分析过程中引入生物燃料分析元模型（Energy and Resources Group Biofuel Analysis Meta-Model，EBAMM），该模型用来研究包括玉米和纤维素乙醇在内的一系列原料和能源转换技术。
与转化为乙醇相比，每公顷生物质的增长量将其转化为电力后可使小型款BEVs和ICVs行驶更远的距离。作者从利用柳枝稷发电且行驶于高速公路上的小型越野车（SUV）的案例分析，生物质发电途径的每公顷净产出量比乙醇途径高出56%。比较多种生物质原料和车辆类型的总运输量和净运输量发现，以总里程数来衡量，以各种生物质种类、能量转换和车辆效率的平均值计算，生物质发电输出量比乙醇输出量高出112%；对于净里程数，多个玉米乙醇驱动力的案例表现出负面结果，原因是依靠净燃料循环输入行驶的距离（ICV用石油，BEV用电力、煤炭和天然气）比依靠总乙醇输出行驶的距离长得多。例如，柳枝稷发电产生的平均净里程数比将其转化为乙醇高出81%。因此，总体上看生物质发电的表现优于生物质乙醇，但对于行驶在高速路上的小型轿车和全尺寸SUV而言两种供能途径区别不大。
各类原料和车辆减少温室气体排放的总值和净值。使用柳枝稷作为原料时，转化为生物电的温室气体平均减排量净值能比转化为乙醇时高出108%(SE = 28%)。对于这两种途径，只有当不存在土地使用的影响时，才能使温室气体减排量达到其理论值。对生物电途径而言，发电时产生的副产品蒸汽将大大增加温室气体减排量。此外，生物电的碳捕获及封存（carbon capture and sequestration，CCS）技术的应用，可能产生碳负极能量源。通过发电厂分离二氧化碳烟气，生物电途径将排放到空气中的二氧化碳完全清除成为可能。
J. Elliott Campbell博士认为，有限的耕地面积使用生物质发电途径将比乙醇途径释放更多的交通及温室气体减排量。该结论为常规的生物质发电应用提供了进一步支持，目前已认为生物质发电比乙醇能更好地缓解气候。电动运输也提供一个连接交通与未来可再生能源（例如太阳能和风能）的桥梁。将生物电与碳捕获及封存技术相结合，可以产生能消除大气中二氧化碳的碳负极能量源。另一方面，电动运输还提供了一个将常规煤炭能源用于交通运输的桥梁。但这并不说明比起乙醇，生物质发电是首选途径。因为还有很多其他的标准需要进行评估，如对区域水资源、电池的毒性和再循环、空气污染、经济限制等的影响。
3对未来的展望
John Ohlrogge博士在文中对发展生物能源提出了几点政策建议。第一，应该优先增加生物柴油的供应，应加快对基于无种子作物生产系统的发展，可能包括藻类或热化学量的转换。第二，公共基金应该支持那些超越“木质纤维素发酵”技术的替代物研究，重点关注增加生物质产量和其能量密度。使生物质在衰老或晚期贮存时的损失减低20%～50%，目标可能包括改变作物基因，以保留那些容易在移位到根和种子过程中分解的淀粉和其他碳水化合物。增加纤维素和/或半纤维素含量可以捕捉成型的碳，不至于在贮存到种子或根茎过程中被分解。提高生物质的能量密度。相对于1公斤纤维素，木质素的能量是其1.7倍，原油和类异戊二烯是其2倍。提高这些成分可以提高生物质的能量，无论在燃烧方面或者生物柴油产量方面。减少叶片衰老过程中的损失可以贡献10%甚至更高的生物质产量，该目标可通过基因工程实现。
对于生物质的能源转换方式方面，J. Elliott Campbell博士提出，生物质能的最佳转换途径将取决于其他原料如何有效地转化为液体燃料和电力。具体来说，生物质转化为乙醇的竞争力取决于石油的成本，而生物质转化为电能的竞争力取决于煤炭、风力、水力、太阳能及核能发电的成本。
