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石油植物

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-09-19

  隨著能源消耗量的不斷增加,有限的常規化能源棗煤、石油、天然氣等,日趨緊缺,然而,正當人們對能源的前景感到暗淡和憂慮的時候,科學家發現了新的再生能源棗“石油植物”。

  所謂“石油植物”,系指那些可以直接生產工業用“燃料油”,或經發酵加工可生產“燃料油”的植物的總稱。例如,現已發現的大量可直接生產燃料油的植物,主要分布在大戟科,如綠玉樹、三角戟、續隨子等。這些石油植物能生產低分子量氫化合物,加工后可合成汽油或柴油的代用品。

  據專家研究,有些樹在進行光合作用時,會將碳氫化合物儲存在體內,形成類似石油的烷烴類物質。如巴西的苦配巴樹,樹液只要稍作加工,便可當作柴油使用。

  如前所述,目前全世界植物生物質能源(主要是森林)每年生長量相當于600800億噸石油,為目前世界開采量的2027倍,可見潛力之大。目前,英、美等一些工業發達國家用木材加工出石油已達到實用階段。英國一家公司采用液化技術,用100公斤木材生產了24公斤石油,同時還生產出16公斤瀝青和15公斤蒸汽。美國俄勒岡州一家以木片為原料的工廠,100公斤木片可制取30公斤石油。

  人們還發現,地球上存在著不少的“石油植物”,它們所分泌出的液體,不需加工或稍經加工就可作燃料使用。如澳大利亞有一種名叫輻射校的樹,含油率高達42%,也就是說,一噸桉樹可獲取優質燃料5桶之多。在菲律賓和馬來西亞,有一種被譽為“石油樹”的銀合歡樹,這種樹分泌的乳液中含“石油”量很高。巴西有一種香膠樹,割開樹皮就可流出膠汁般的樹計,它的化學成分與石油相似。據實驗,這種樹汁不需任何加工,就可當柴油使用,經簡單加工可煉制汽油。這種樹每棵每年可產膠汁40-60公斤。

  經專家測試,某些芳草也含有“石油”。美國加利福尼亞州生產一種粗生分布廣泛的雜草,由于黃鼠等嚙齒動物很害怕它的氣味,故取名黃鼠草。黃鼠草可以提煉“石油”,大約每公頃這樣的野草可提取“石油”l000公斤;若經人工雜交種植,每公頃可提煉“石油”6000公斤。目前,美國學者已發現了 30多種富含油的野草,如乳草、蒲公英等。此外,科學家還發現300多種灌木、400多種花卉都含有一定比例的“石油”。

  近年來,科學家又發現利用玉米、高粱、甘蔗的秸稈可以生產汽油酒精,并能直接用做汽車的動力燃料。目前,美國銷售的“汽油”中,70%以上實際是酒精汽油(19的混合燃料)。巴西用甘蔗發酵生產酒精做汽車動力燃料。

  目前,世界上許多國家都開始“石油植物”及其栽種的研究,并通過引種栽培,建立起新的能源基地棗“石油植物園”、“能源農場”,專家預計,在21世紀初“石油植物”將成為人類能源的寶庫。

  關于建立“能源農場”的設想,卻是在一種特殊情況下提出來的,它對于人類在21世紀啟用植物“石油”能源有著深遠的意義。1973年,石油輸出國組織成員國臨時停止向美國出口石油,因此,美國教授卡爾文想出了建立“能源農場”這個主意,到現在已經20多年了,這個設想已在不少國家開始試驗。

  當時,這位科學家知道,某些植物如橡膠樹,能把碳化物變成碳氫化合物棗膠汁。他想,既然橡膠樹能產生膠汁,那么其他能進行光合作用的植物也能合成類似石油的物質。要得出這樣的結論,他首先放棄了一些原有的習摜想法。卡爾文教授是一位化學家,1961年,他因為一本關于光合作用的著作而獲得了諾貝爾獎金。現在他是“能源農場”的最熱心的支持者之一,他跑遍全球去尋找那種具有合成燃燒能力的植物。

  在巴西,卡爾文教授看到一種名叫香膠樹的植物,并參觀了割膠作業。據他觀察,這種植物6個月內能分泌出2030升膠汁,這種膠汁實質上就是石油,化學特性同柴油相似,所以不經過提煉,直接可以當柴油使用。今天,香膠樹大概是大自然中最理想的一種能直接提供“生物石油”的植物。

  卡爾文在加利福尼亞洲找到了另一種雖不像香膠樹那樣令人吃驚,但分布非常普遍的植物,農場主們把它叫作“黃鼠樹”。卡爾文教授的實驗證明,人工制造石油并不需要幾百萬年的時問,而是21世紀就可成功的事情,那么,剩下的一個問題是:“能源農場”的設想在工藝上是否行得通?在經濟上是否劃算?

  對于這個問題,由亞利桑那州植物生理學家皮帕爾斯主持的進一步研究作出了回答。數年來,他們在“黃鼠樹”實驗農場做了一系列有趣的試驗。得出的結論是:直徑為193英里的圓形土地種上黃鼠樹以后,平均每晝夜可煉出500萬升石油。

  亞利桑那大學還開始設計某種提煉植物石油的企業的雛型,這種企業一周內能生產450升黃鼠樹粉末。同時又在設計既能提煉石油,又能提煉乙醇的小型工廠。他們斷言,再過10年以后,工業提煉設備可以在一晝夜之間從1000噸黃鼠樹粉末中提煉出 18萬升石油和13萬升乙醇。剩下來的渣滓可以作25000億千瓦的熱電站的燃料。要達到這么大的生產規模,需要開辟面積為14萬公頃的黃鼠樹種植場,相當于美國匹茲堡市那么大。

  能夠供燃料的植物不一定都要在泥土里才能生長。奧蘭多市凈化池里的風信子長勢良好,污水是這種植物的最好營養物。因此,種植風信子可以達到一箭雙雕的目的:不僅可以凈化水源,而且可以得到可燃氣體,加拿大科學家在地下鹽水層中發現了兩種生產石油的細菌,一種是紅的,一種是無色透明的。它們繁殖很快,兩天可收獲一次。一平方海里的水域里一年就可生產14億升“生物石油”。

  石油植物作為未來的一種新能源,與其他能源相比,具有許多優點:

  l.石油植物是新一代的綠色潔凈能源,在當今全世界環境污染嚴重的情況下,應用它對保護環境十分有利。

  2.石油植物分布面積廣,若能因地制宜地進行種植,便能就地取木成油,而不需勘探、鉆井、采礦,也減少了長途運輸,成本低廉,易于普及推廣。

  3.石油植物可以迅速生長,能通過規模化種植,保證產量,而且是一種可再生的種植能源,而非一次能源。

  4.植物能源使用起來要比核電等能源安全得多,不會發生爆炸,泄漏等安全事故。

  5.開發石油植物,還將逐步加強世界各國在能源方面的獨立性,減少對石油市場的依賴,可以在保障能源供應、穩定經濟發展方面發揮積極作用。

  由此看來,石油植物的開發,是解決未來能源的有效新途徑之一。難怪能源專家們指出,21世紀將是石油植物大展宏圖的時代。

 
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