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石油植物——能源王国的新贵

植物百科2022-04-20 09:52:32
石油植物——能源王国的新贵

数百年来,煤和石油一直在燃料王国里唱“主角”。但是随着社会的进步、科学技术的发展,世界范围内的能源消耗量的增长速度惊人,“能源危机”问题越来越快地走近人们的生活。正当人们对能源的前景感到忧虑的时候,科学家发现了新的再生能源——石油植物。

所谓“石油植物”,是指那些可以直接生产工业用“燃料油”,或经发酵加工可生产“燃料油”的植物的总称。现已发现的大量可直接生产燃料油的植物,主要分布在大戟科,如绿玉树、三角戟、续随子等。这些石油植物能生产低分子量氢化合物,加工后可合成汽油或柴油的代用品。

物种资源丰富

目前,世界上比较有名的石油植物有以下几种:一是产于澳大利亚的古巴树(也称柴油树),从成年的这种树中每棵每年可获得约25升燃料油,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,它生活在干旱和半干旱地区,与我国西部很多环境相似。如果配合滴注灌溉,在每公顷土地上人们可以从这种大戟科植物中得到约1600升(合10桶)燃料油。

近年来,科学家又发现利用玉米、高粱、甘蔗的秸秆可以生产汽油酒精,并能直接用做汽车的动力燃料。目前,美国销售的“汽油”中,70%以上实际是酒精汽油(1:9的混合燃料)。巴西用甘蔗发酵生产酒精做汽车动力燃料。

据资料显示,我国热带地区石油植物种质资源丰富,而且许多被证明是很好的石油植物,有的品种分布面积还不小。如海南人过去常用其汁液来点灯的油楠,其树长到12~15米高时就可出油。在树干上钻个5厘米大小的孔,经过二三个小时后,从孔中即可流出5~10升的淡黄色液体。这些油液不需要加工,就可放在柴油机内做燃料使用。如果把一棵树伐倒,树心部分的油液就会顺流而出,所以也被称为“柴油树”。而在三亚南山文化旅游区海山奇观附近,遍地生长着的野生光棍树,也叫绿玉树。日、美研究人员认为光棍树的乳汁中含有的碳氢化合物与原油相近,而且碳氢化合物含量很高,也是很有希望的石油代用品。灌木植物牛角瓜又叫五狗卧花,生长在海南省西南部及南部沿海沙滩上,生长速度快,其茎、叶中的汁液能制取石油。为人们熟知的橡胶树、椰子树也都是有潜力的石油植物。

国内外研究 差距明显

目前,国内较为成熟的石油替代品研究,主要集中在生物柴油和生物醇类燃料两类上。

今年四川省利用野生麻疯树果实提取生物柴油也获得了成功,实验证明,每亩地平均可产麻疯树干果650公斤,可提取加工出约180公斤燃油。发展生物柴油产业已被列入国家有关发展计划。

专家表示,2002年有研究机构曾设想在海南建立生物柴油生产基地,无奈找不到可供使用的大量油料植物,最后转战河北。海南省正在开发利用的石油替代品研究是生物醇类燃料,但受制作工艺限制,生产成本还很高。

与国内迟缓的石油植物研究境况不同,英、美等工业发达国家正在对已发现的40多种石油植物进行品种选择和质量优化的工作,并准备尽快实行商业化生产。

第一个在开发“能源植物”方面作出重要贡献的是诺贝尔奖获得者卡尔文教授。他为寻找石油植物跑遍世界,结果发现,可以为人们提供“生物石油”的植物资源极其丰富,在他调查的3000多种植物里就有8种含有类似石油的碳氢化合物。此外,国外科学家一直也没有放弃对小草的希望,目前,已从6500种野生杂草里找到30种“能源草”,从它们身上同样可以提取到石油的代用品。美国加利福尼亚州生产一种粗生分布广泛的杂草,由于黄鼠等啮齿动物很害怕它的气味,故取名黄鼠草。黄鼠草可以提炼“石油”,大约每公顷这样的野草可提取“石油”l000公斤;若经人工杂交种植,每公顷可提炼“石油”6000公斤。目前,美国学者已发现了30多种富含油的野草,如乳草、蒲公英等。

2003年,日本专家发现了一种芳草类植物,分类上属于芒属作物,具有很强的光合作用能力,它就是一种理想的石油植物。这种植物生长迅速,一季就能长3米高,所以当地人称它为“象草”。象草对生长环境要求不高,从亚热带到温带的广阔地区到处都能生长,而且无需施用化肥,仅凭根状茎上庞大的根系就能有效地吸取土壤中的养分,尤其值得一提的是种植成本很低,还不到种油菜成本的1/3,可是变成石油所产生的能量却相当于用菜籽油提炼的生物柴油的两倍。就产量而言,一公顷平均每年可收获、提炼12吨“生物石油”,比其他现有任何能源植物都高产,同时,由于这种芒属作物收割时植株比较干燥,所以提炼石油的转化率也很高。

其他能源难以匹敌的优势

l.石油植物是新一代的绿色洁净能源,在当今全世界环境污染严重的情况下,应用它对保护环境十分有利。

2.石油植物分布面积广,若能因地制宜地进行种植,便能就地取木成油,而不需勘探、钻井、采矿,也减少了长途运输,成本低廉,易于普及推广。

3.石油植物可以迅速生长,能通过规模化种植,保证产量,而且是一种可再生的种植能源,而非一次能源。

4.植物能源使用起来要比核电等能源安全得多,不会发生爆炸、泄漏等安全事故。

5.开发石油植物,还将逐步加强世界各国在能源方面的独立性,减少对石油市场的依赖,可以在保障能源供应、稳定经济发展方面发挥积极作用。


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