打造“绿色油田”

时间:2022-08-16 03:55:55

打造“绿色油田”

《张羽煮海》是我国流传很广,而且十分美丽动人的神话故事:龙王的女儿与白衣秀才张羽相互爱慕,打算结为夫妇,但遭到龙王的百般阻扰。龙女设计窃得龙宫中的法宝――“劈柴”。点燃“劈柴”可把海水烧干。张羽为搭救囚禁中的龙女,愤然点火煮海。龙王担心海枯,只得应诺了这门亲事。

这故事寄托了人们对婚姻自由的追求。可喜的是,张羽煮海的“劈柴”却已被科学家捡到了,这就是其貌不扬的水藻。1945年夏,一架飞越太平洋的美国客机,不幸中途发生事故,被迫降落在一个荒岛上。人们饥不择食,只得捡拾海滩上的海藻果腹。不久他们获救,经医生检查,个个身体健康。由此,引起人们食用海藻的热潮。同时,研究还发现,一些藻类植物含有大量的生物油脂,部分品种含油量达70%,可以生产出柴油或汽油的替代物。例如,美国通用电气公司的专家与加州理工学院的科学家,在海域中培育出一种巨型海藻。这种植根于岩石上的海藻一昼夜能长60厘米。收获后可加工成类似柴油的可燃性物质。

水藻家族庞大,种类繁多。世界已知的藻类近3万种,含油率高的未必长得快。需要进行“海选”,将有前途的品种,再加上培育,提高其吸收二氧化碳和产油的能力。微藻、舟形藻、角刺藻等等,就是“选秀”中脱颖而出的优胜者。

把这些藻类植物置身于大水塘,通入二氧化碳,在阳光照射下,能快速成长。一天之内体积可猛增5倍之多。等到水藻体内脂类化合物达最大含量时,不妨称之为成熟期,就可以收获并进行燃油的提炼。

提炼的一般方法是,先将水藻脱水干燥,再掺入盐酸和甲醇的混合物,经加热促其发生化学反应,就能得到燃油。“榨油”之后的残渣作为新型生物质能锅炉的燃料。据介绍,所制取的生物柴油,其性能和成分与传统的石油非常相似。发动机低温启动性能等这些指标甚至更好,因此应用价值更高。

养殖水藻植物燃油,被人们美其名曰“绿色油田”。如果将这“绿色油田”安排在钢铁厂、化工厂大型企业附近,还可充分利用这些工厂排放的二氧化碳废气。绿色油田不仅向人类提供了能源,也给二氧化碳一个改邪归正的出路,净化了空气,可谓皆大欢喜。

如果想将“绿色油田”规模打造的大些,海洋自然最为理想。可以用海洋中生长的巨藻提炼石油,从浮游生物中制取乙醇。海滨的火力发电厂也能提供充足的二氧化碳。海洋燃料农场早已出现于人们能源规划蓝图中。

还有一种陆上的“绿色油田”就是“沼气田”。1776年,意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐烂的生物质发酵,从水底冒出一连串的气泡,分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。由于这种气体产生于沼泽地,故俗称“沼气”。1781年,法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。200多年过去了,如今全世界约有农村家用沼气池530万个,中国就占了92%。

农村到处可以看到许多生物质的废弃物,如人畜粪便、秸秆、杂草、污泥和水以及不能食用的果蔬等等,将这些废弃物收集起来,经过细菌发酵可以产生沼气,用沼气做燃料和照明,就可以有效地解决问题。沼气具有很高的热值,1立方米的沼气大约相当于1.2千克的煤或者0.7千克的汽油,可以供一辆载重三吨的卡车行驶约2.8千米。沼气燃烧后生成二氧化碳和水,不污染空气,不危害农作物和人畜健康;生产沼气的原料本身就是各种废弃物,用来生产沼气后可以大大减少垃圾的数量;同时,沼气的燃料效率比秸秆高5~6倍,通过发酵转换以后,可以节约很大一部分燃料,也相应地减少了污染。因此,利用生物质废弃物生产沼气,既可以提高能源的利用效率,又可以减少对环境的污染。

农作物秸秆是造“沼气田”的主要原料。有数据显示,我国农作物秸秆年产生量约7亿吨,除部分作为造纸原料和畜牧饲料外,大约3亿吨可作为燃料使用,折合约1.5亿吨标准煤。

我国现有森林面积1.75亿公顷,各类林木质资源量在200亿吨以上,林木枝桠和林业废弃物年可获得量约为9亿吨,大约3亿吨可作为能源利用,折合约2亿吨标准煤。

目前我国黄连木、油桐、麻疯树、甜高粱等能源植物的可种植面积达2000多万公顷,可满足年产5000万吨生物质液体燃料的原料需求。

目前我国畜禽养殖业粪便排放量约25亿吨,相当于3亿吨标煤未能利用;实际排出污水总量约200亿吨,可生产沼气约500亿立方米;农产品加工废弃物,包括稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣和棉籽壳等,大约2亿吨以上;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿立方米,可生产沼气约100亿立方米;每年城市垃圾量为1.3亿吨,今后随着城市化的进一步发展,城市垃圾量还会不断增加,预计到2020年,全国每年城市垃圾量将达到2亿吨以上。

每年有1000多万公顷农田因覆盖石油基塑料地膜而导致土壤肥力衰退。此外,尚有1亿多公顷不宜垦为农田,但可种植高抗逆性能源植物的边际性土地。这些农林废弃物和边际性土地,对生物能源而言,是一笔宝贵的能量资源和物质财富,所以,我国发展生物能源的潜力十分巨大。

丰富的生物质资源昭示出广阔的产业前景。据专家预测,目前全国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤,随着植树造林工程的扩大和经济社会发展,生物质资源可转换为能源的潜力可达10亿吨标准煤以上。

据专家测算,如果我国每年能利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物,以及开发5%的边际土地种植能源作物,并建设约1000个生物质转化工厂,那么其产出的能源就相当于年产5000万吨石油的“绿色油田”,年产值可达万亿元。而我国农民也可因此新增收入400亿元和一千多万个就业岗位。与此同时可以提高能源安全度、减排1.6亿吨一氧化碳,还可从源头上治理白色污染。

我国石油储量是世界的2%,消费量是世界第二,进口依赖度已超过55%,二氧化硫和二氧化碳的排放量则分居世界第一和第二位。投资和建设“绿色油田”已是大势所趋。我国生物质产业以丰富的农林废弃物和非农田为原料和基地,使农林废弃物和污染物无害化和资源化,生产环境良好和高附加值的能源和生物化工产品,为农业和农民增收开辟的第三战场――造“绿色油田”,收获的将是“绿色黄金”。

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