大有前途的绿色能源:植物燃料

时间:2022-02-19 03:58:06

大有前途的绿色能源:植物燃料

前不久,美国一所大学传出一个令人振奋的消息:科研人员研发出一种可以从任何植物中提取大量氢的方法,这一具有发展潜力的技术突破将为世界带来低成本与环保的燃料。据称,这项科研成果一旦成为可以公开销售的技术和产品,仅美国的市场容量就至少高达1万亿美元。我们将很快进入氢经济时代。

绿色能源的来源和特点

美国科研人员是在最常见的植物糖中生产出大量氢的,而植物糖的来源可以是任何普通的植物。在没有这个发现之前,人们最早认识的是下述几类能源植物:

一是富含类似石油成分的能源植物;二是富含高糖、高淀粉和纤维素等碳水化合物的能源植物;三是富含油脂的能源植物。

研究表明,全球植物每年形成的有机物质,可产生折合1千亿吨石油的能量,相当于目前全世界年能耗的50倍。

绿色燃料开发的现状

为了寻找低成本且环保的不可再生能源的替代品,世界各国都在为之努力,美国的这项科研无疑给全世界能源领域带来了福音。

氢是未来最重要的生物燃料,传统的生产氢气的方法不仅昂贵,而且会生产大量温室气体。而这种在植物中生产氢气的新方法,不仅能够充分利用可再生的自然资源,几乎没有温室气体的排放,而且不需要贵金属或重金属。目前汽车制造商正在积极努力地开发氢燃料电池汽车。

中国也在积极寻找绿色能源的新途径。此前,我们国家实施的是“玉米转化汽油醇”工程。中国科学院成都生物研究所分离培养的热纤梭菌,其厌氧分解率在一周内达50%左右,开创了乙醇生产的新途径。简单来说,绿色能源工程的主要内容就是以玉米为主要原料生产燃料乙醇,再将燃料乙醇与汽油以一定比例混配成汽油醇,作为机动车的动力。

专家们认为,实施这一工程具有三大意义:一是可有效地解决粮食转化问题,稳定粮食价格和农民收入,促进农业生产和消费良性循环;二是缓解石油紧缺矛盾,降低对石油的依赖程度;三是减少汽车有害气体排放,改善环境质量,比如90号无铅汽油加入10%的燃料乙醇,其辛烷值可达到93号标准,还可清洁汽车引擎、减少机油替换,明显降低有害物质排放。

我国拥有热带、亚热带、暖温带、寒温带及高原高寒区域,植物区系成分复杂,种类繁多,其中,能源植物种类之多在世界上屈指可数。我国已发现含油量在20%以上的植物390多种,并且木本植物明显多于草本植物,两者的比例为3:1。从这些能源植物中,现已筛选出油楠、乌桕、小桐子、岩桂、四合木等可供开发利用的种类。

事实上,研究开发以乙醇为主体的植物燃料由来已久。巴西是世界上唯一不供应纯汽油的国家,1975年,在世界上首次提出“汽油醇计划”。如今,巴西车辆普遍使用60%乙醇+33%甲醇+7%汽油的混合燃料。

同巴西一样,美国用法律强制推行“汽油醇计划”,鼓励生产和消费汽油醇。从1978年至今,美国通过数十项法案,从能源、交通、税收、环保、农业等方面对汽油醇给予支持。美国“汽油醇”(把10%的乙醇添加在90%的汽油中)用量占全国汽油总量的70%,乙醇的年消费量500万吨。

从20世纪80年代起,德国、荷兰、加拿大、瑞典等发达国家开始了汽油醇的推广。1995年,英国、法国、南非、古巴、泰国等越来越多的国家和地区纷纷加入到这一行列中来。

人类对煤炭、石油和天然气的无限开采,加剧了能源危机;石化燃料引起的温室效应、环境污染等又引发了严重的生态危机。我们相信,随着科学技术的发展,人类在开发可再生植物能源的道路上会越走越远,植物燃料替代石化燃料将不再是梦。

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