绿色植物——能源的希望

绿色植物——能源的希望

【摘要】：绿色植物的研究和利用是未来能源开发的主要对象之一，从"石油农业"和"林业生物质"两个方面介绍了人类未来能源的研究之路--绿色植物的利用。

【关键词】：能源；植物；可再生能源

中国分类号：TE0 文献标识码B 文章编号：1002-6908（2007）022****-01

早在亿万年前，人类还没出现之时，绿色植物就已经生存在这个广袤的大地上了，亿万年来，它们一直默默的付出着，它是大自然最原始的工厂，也是最先进的生产车间，是最绿色的，最符合自然之道的。

1."石油农业"已悄悄地在全世界兴起

数百年来，煤、石油和天然气一直是人类能源的主角，随着能源消耗量的不断增加，这些不可再生的能源日趋紧缺。在人们对能源的前景感到忧虑的时候，科学家们设想，既然煤、石油和天然气的"祖宗"都是远古时代的植物，那么能不能种植绿色植物，来速成"石油"，从而为人们所利用呢？科学家们经过不懈思索，已经发现了很多种能够直接或间接地"生产"石油的植物。

植物石油被称为21世纪的绿色能源。植物界可用于制成石油的植物品种很多，不少乔木、灌木、草类、藻类等都含有可观的天然炼油物质，这些植物主要集中在夹竹桃科、大戟科、萝摩科、菊科、桃金娘科以及豆科上。折断这些植物的茎、叶，可以从伤口处看到乳白色或黄褐色液体流出来，这些液体中便含有与石油成分相似的碳氢化合物。

某些野草也含有类似"石油"的成分，美国加利福尼亚州境内广泛生长着一种野草，由于黄鼠等啮齿动物都害怕它的气味，当地人称其为"黄鼠草"或"鼠忧草"，1公顷面积的黄鼠草可提炼1吨石油，若经过杂交人工种植，每公顷产量可高达6吨。这种植物可以在沙漠和半沙漠地带生长，既不与其它植物争地，又能改善生态环境。

2.藻类产石油前景广阔

从植物中提炼石油最让人鼓舞的前景之一来自对藻类的研究和开发，因为它们生长迅速，产量也高。如在淡水中生存的一种丛粒藻，它们简直就是产油机，能够直接排出液态燃油。在美国西海岸附近的海域中，生长着一种巨型海藻，一昼夜可长60厘米，其含油量很高。

我国幅员辽阔，地大物博，也不乏石油植物，如海南的油楠树，砍掉树干，油就会源源而出，一棵大一点的树每天能产油10～15公斤。

与其它能源相比,石油植物的开发有很多优点。首先，它是绿色植物，不会污染环境；其次，它属于可再生资源，能有计划地种植和开采；再者，较之于核能等能源要安全得多。正是基于上述优点，能源专家们指出，21世纪将是石油植物大展宏图的时代。

3.林业生物质能源是未来能源发展的主体思路

对环境无害的、非石油类的可再生能源是未来能源发展的主体思路。20世纪70年代出现石油危机以后,人们开始研究煤的气化和液化, 然而复杂的技术和巨大的投资, 制约了气化煤和液化煤的广泛使用。而核能由于种种原因, 没有实现大规模应用。生物质能、太阳能和其他可再生能源将替代石油和煤炭, 逐渐成为世界能源的主角。生物能源则是其中研发价值热门之一，它的节能，环保，是现在所有的能源利用途径所缺乏的……生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水等几大类。从广义上讲，生物质是植物通过光合作用生成的有机物，它的能量最初来源于太阳能，所以生物质能是太阳能的一种。

林业生物质能源是通过植物的光合作用而贮存于植物中的太阳能，是一种可再生能源，就其能源当量而言，仅次于煤、石油、天然气。

林业生物质能源带来的效益是多方面的。中国生物质能源技术开发中心秘书长袁振宏说，生物质能源是一种高度清洁的能源，是减少温室气体排放，防止全球环境恶化的一种科学选择，其显著特点在于资源和环境的双赢，以及生态、经济、社会效益的协调统一。大力发展林业生物质能源，既可以提供丰富的清洁能源，又可以显著增加森林资源。

4.我国发展林业生物质能源有着巨大的资源优势和发展潜力。

我国现有森林面积1.75亿公顷，蓄积量124.56亿立方米。"中国林木生物质资源调研"得出结论：目前我国陆地林木生物质资源总量在180亿吨以上，可用于生产生物质能源的主要是薪炭林、林业"三剩物"、平茬灌木等。

国家林业局组织有关单位对我国林业生物质能源资源总量、开发利用和发展潜力等情况进行了调研，初步查明我国油料植物有151科697属1554种，其中种子含油量在40%以上的植物有154种，可用来建立规模化生物质燃料油原料基地的树种有30多种，如黄连木、文冠果、麻风树、光皮树等。

我国发展林业生物质能源的优势和潜力还体现在薪炭林、经济林面积大，可利用的宜林荒山荒地多。据统计，我国现有300多万公顷薪炭林，每年约可获得0.8亿吨-1亿吨高燃烧值（生物量）。在我国北方地区，有大面积的灌木林亟待利用，估计每年可采集木质燃料资源1亿吨左右；全国用材林已形成大约5700多万公顷的中幼龄林，如正常抚育间伐，可提供1亿多吨的生物质能源原料；同时，林区木材采伐加工剩余物、城市街道绿化修枝也能提供可观的生物质能源原料。

目前，我国林业生物质能利用主要是直接燃烧和物化转化。物化转化主要是通过干馏技术，将能量密度低的生物质转化为热质高的固体炭或燃气；通过生物质热裂解，包括气化、液化和炭化，生产可燃气、生物油和炭燃料。

5.前景

能源是国家战略性资源，是一个国家经济增长和社会发展的物质基础。为此，中国*也在21 世纪能源发展战略中提出"积极发展其他新能源和可再生能源"的战略举措。能源植物作为一种可再生的资源，能逐步缓解能源危机，为寻找新能源走出一条新路；另一方面生产成本低，生产和使用不仅不污染环境，而且对保护环境和保护生态系统都具有重要意义，同时也符合可持续发展的要求和趋势。我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一, 目前尚有大面积的宜林荒山荒地，结合国家开展的退耕还林工程，大面积营造木本能源植物林，既可以开发利用生物能源，又能够变荒山劣势为优势，改变因森林植被减少而导致大量水土流失的状况，对水土保持、减少温室气体排放都会有明显的作用。另外，在"三农"、能源和环境三股强劲需求的巨大拉力下，能源植物在中国必将会得到进一步发展。

参考资料

[1] 中国科学院能源战略研究组，中国能源可持续发展战略专题研究[M]， 科学出版社，2006.

[2] 李昌珠、蒋丽娟、李培旺等，野生木本植物油--光皮树油制取生物柴油的研究， 生物加工过程[J]， 2005.3

[3] 常志鹏、刘铮，中国已成为世界第二大能源消耗国/能源完全凸显，经济参考报，2003.12

[4] 岑可法、邱坤赞、朱燕群，中国能源与环境可持续发展问题的探讨(一) [J]，发电设备， 2004 (5): 245～250.

[5] 张卫明等，植物资源开发研究与应用[M]，东南大学出版社，2005.

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