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能源为什么可以“种”出来

2017-12-04 14:04  来源: 新华网

我们吃的粮食、水果和蔬菜,都是农民伯伯在土地里种出来的,能源也可以“种”出来吗?当然可以。因为三大化石能源(煤炭、石油、天然气)的储量是不可再生的,并且它们会污染我们生存的环境。所以,科学家们努力寻找新能源,目前,可以通过种植来生产一种生物能源,这使人类面对能源危机时看到了新希望。

 

种植能源的前因后果

 

能源不仅可以“种”出来,而且这种能源还可以全面替代煤炭、石油、天然气。听起来似乎有些匪夷所思,但从“2015走进种植能源新时代论坛”上了解到,种植能源不仅已经在我国实现商用,未来还可能创造一个属于它们的时代。

目前,面对世界性的能源危机,中国经济步入“新常态”后,新能源领域也在进行着改革,其中发展最快、应用面最广的是生物质能源,它革新了工业革命以来人类能源的获取方式,可以让能源从采掘时代进入到种植时代。

此时,能源植物的研究便应运而生。能源植物指能量富集型的植物,它们通过光合作用固定二氧化碳和水,将太阳能以化学能的形式储藏在植物中,除了直接燃烧产生热能外,还可以转化成固态、液态和气态燃料。能源植物分布面积广,属于可再生资源,如果人们能因地制宜地种植,实现就地取材,化木为油,比矿物能源的开采和提炼操作简单,同时减少了产油区与工业区之间的长途运输、管道输送,大大降低了成本,为人类的可持续发展带来希望。

 

能源植物小桐子

 

“能源草”:人类的希望之星

 

“能源草”不是一种植物的名称,而是多种多样“非入侵多年生草本或半木本”绿色植物的统称,包括甜高粱、柳枝稷、芒属作物等。由于它们是生物能源的主要来源,所以称之为能源草,而且它们燃烧后产生的污染物较少。“能源草”光合能力强、抗逆性能好、生长速度快、富含纤维素类物质、富含高淀粉或富含油脂、类石油成份,这些都是显著的“生物质能源植物”特征,同时,能源草对环境条件要求不高,可以在半干旱地区、干旱地区、盐碱地区以及土壤贫瘠的山区种植。

据推断,地球上富含“石油”的植物大约有一千种以上,它们大部分不与粮食和经济作物争夺土地资源,有很大的发展前景。菲律宾和马来西亚生长着一种银合欢树,被誉为“石油树”,这种树分泌的液汁含有很高的石油成分。美国加利福尼亚州境内广泛生长着一种野草,这些野草也含有类似“石油”的成分,黄鼠等啮齿动物都害怕它的气味,因此当地人称为“鼠忧草”。有关专家的测试结果表明,1公顷面积的鼠忧草可以提炼1吨石油。

海南省的热带森林中有一种高10 ~ 20米的油楠树,它的树干中能流出淡黄色或棕黄色的液体,形似柴油。当地人发现,树干上流出来的树汁可以用来点灯,而且这些长得像“柴油”的树汁,可以直接作为柴油汽车的燃料。此外,经过考察和分析,巴西的苦配巴树、澳大利亚的高冠树等都是很好的“石油”树。

 

海南油楠树

 

来自藻类的新能源

 

藻类是一类结构简单、低等、古老的植物。虽说它们其貌不扬,但是多数藻类能制造出大量的碳水化合物,经过发酵处理后,可以转化为乙醇燃料。令人惊叹的是,它还能产出一种生物“石油”,可以用来提炼汽油、柴油、航空燃油等,不仅工艺简便、产油效率高,而且整个过程很少污染空气。可以说,藻类植物与生物燃料“缘分”不浅。美国圣地亚国家实验室的生物燃料与生物能源技术专家安德鲁•克瑞穆说:“藻类植物有产出大量石油的潜能。我们可以利用藻类产出的原油替代一部分生物柴油,未来它们将可以替代更多的生物柴油。”

为了缓解能源紧缺,英国的科学家发明了一项既不复杂、投资也不多的技术,他们将小球藻养殖在一个特制的池塘中,经过一段时间后打捞出小球藻,过滤完水分便直接用在发电厂发电,燃烧后排出的废气又被带到养殖池内。除了在池塘中培育水藻外,广阔的海洋也是藻类繁育的天地,科学家将又长又大的巨藻切碎,发现与微生物混合后产生了大量的可燃气体。此外,科学家发现藻类植物可能会对新能源做出新的贡献,比如一种藻类植物能利用海水、阳光、二氧化碳产生清洁的氢气。

研究发现,从藻类植物提炼油有很多优势:

1.可以通过现有炼油设备从藻类植物产油,并进一步提炼成各种油品;

2.据测算,每英亩藻类植物产油的数量,要比目前作为生物柴油主要来源的玉米多得多;

3.藻类植物对生长环境没有太多要求,可以长在农田边角的露天池塘里,不像玉米那样占用农田;

4.藻类植物能捕获电厂废气中的二氧化碳,有助于减少空气中温室气体的含量。

 

深海巨藻

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作者: 科学原理一点通   [责任编辑: 吕芮光]