【神奇的植物能源】神奇的植物能源 答案

  植物可以通过特殊的方式将太阳能储存起来,通过光合作用机制将空气中的二氧化碳、土壤中的水转换成葡萄糖,进而产生纤维素。这是一个将太阳能转变为化学能的了不起的过程,它奠定了地球上绝大多数动物生存和发展的基础,也对人类的产生和发展起到了决定性的作用。这是一种可再生的能源,也是大有文章可做的能源,人类有必要在这方面进行更深入的研究,从而为我们的未来提供基于植物的更为有效、更加清洁的能源。
  寻找“石油植物”
  几十万年来,人类通过直接燃烧植物来获取能源,热效率应用一直处在极低的水平上,也存在极大的浪费,造成了环境的污染和营养的流失。后来人们找到了一种有效利用植物能源的方法,就是利用植物来生产沼气。燃烧沼气能使热效率应用成倍提高,而那些得到很好降解的植物残渣又成了高品质的有机肥料,不但对环境没有造成破坏,视觉上也产生了某种美感。在看到这些好处的同时我们也看到,进行沼气生产存在着一个较大的问题,那就是要消耗大量用于生产沼气的植物原料,仅靠农作物的秸秆、杂草和落叶是很有限的,因此,如何解决植物原料的来源就成了一个大课题。
  沼气的生产可以部分解决广大农村地区人们生活所需要的能源,在环境大范围得到改善的同时还可以生产一些能源植物,这就是当今世界上利用植物能源的热点——栽培产生醇类的植物以及“石油植物”。所谓“石油植物”,是指那些能够产生类似原油的植物。目前发现的这类植物还不是很多,但它却给我们带来了好消息。比较有名的一种是产于澳大利亚的古巴树,从成年的这种树中每棵每年可获得约25L燃料油,且这种油可直接用于柴油机;另一种是产于美国的一种杂草,叫美洲香槐,如果配合滴注灌溉,在每公顷土地上我们可以从这种大戟科植物中得到约1600L燃料油。
  另外还有一些通过提炼能产生燃油的植物。目前已在巴西高原的热带雨林中发现了近千种这类植物,我们可从其所产生的乳液中,用简单的工艺就能得到高品质的液态燃料。
  “能源草”
  除了大树外,科学家一直也没有放弃对小草的希望。从6500种野生杂草里已找到了30种“能源草”,从它们身上同样可以提取到石油的代用品。美国有一种分布极广的杂草,俗称“黄鼠草”,用这种草可以提炼石油,每公顷野生黄鼠草能提炼出1t石油,而每公顷人工栽培的杂交黄鼠草产油可提高6t。可以提炼石油的草本植物还有很多,如桉叶藤和牛角瓜,产油率都较高。
  今后10年,北美和欧洲可能会开始大量种植一种名为“象草”的植物,替代煤炭和石油作为燃料发电。试验表明,这种植物能在大部分耕地上生长,不需施加肥料,也不受病虫害困扰,收获后的干草能利用现有技术轻易制成燃料,用于电厂发电。
  另外,种植象草它还有一个好处是,生长时会吸收大量的二氧化碳,燃烧时排放出来的二氧化碳又会被附近的象草吸收,因此利用这种能源植物替代煤炭,能在一定程度上促进防止全球变暖的目标尽快实现。
  植物能源前景广阔
  最让人鼓舞的前景之一来自对藻类的研究和开发。藻类生长繁殖迅速,范围大,产量也高。如在淡水中生存的一种丛粒藻,简直就是产油机,能够直接排出液态燃油。人们早就知道了杜氏藻属的一些藻类可产生丙三醇(甘油)。另外一些目前尚未发现有明显经济价值的藻类我们也可以用它们来做沼气原料,而那些含糖量大的藻类则可以用来产生醇类。
  细菌也是一个令人兴奋的热点。加拿大的科学家将单净菌和单紫菌进行混合培养能产生类石油烃类,他们在盐水池中培养2天就能收获1次,一年可得到171.4万t燃油。目前科学家正在用遗传工程技术加以改进,产量可望提高10%左右。
  植物能源的前景非常广阔,它的效益不是单方面的,在解决能源的同时环境也能得到大范围的改善,从提高地力的角度来说,营养流失也会得到较好的控制。这种一举多得的效果值得我们花大力气去研究和开发。
  (李云贵摘自《新周报》)

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