能产生能源的植物有哪些
地球上贮藏的煤炭和石油资源很有限。据科学家估计,按照目前的消耗速度,整个地球上的煤用不了200年,石油用不了100年。这是十分令人担忧的。因此,科学家们想到:可不可以从植物身上榨出石油呢?
世界石油危机
近些年,美国加利福尼亚大学的梅尔温·卡尔文教授对植物是否能产石油这一问题做了深入的研究,并予以肯定的回答。卡尔文曾从世界各地收集了3000多种含碳氢化合物的植物标本,并对2000多种植物进行了栽培和制取石油的试验。
结果发现,大戟科的许多植物所产生的一种乳状汁液中,竟含有 30%至40%类似石油的碳氢化合物。这些化合物稍经处理就可以作为石油的代用品。
能长石油的树
更令人惊奇的是,1978年卡尔文在巴西热带丛林中意外地发现了一种能长石油的树,这就是香胶树。这种树属于苏木科,为常绿乔木。其树干里含有大量的树液,这是一种富含倍半萜的柴油。这种树液可不用提炼直接当柴油用。人们只要在香胶树上打个洞,在洞口插进一根管子,油液便会排出。
一棵直径1米、高30米的香胶树,两个小时便可收得10升至20升的树液。而取树液后用塞子将洞口塞住,6个月后还可以再次采油。据估计,一公顷土地种上90棵香胶树,可年产石油225桶。目前,巴西、美国、日本、菲律宾等国已开始种植这种柴油树。
我国的林学家在我国海南省尖峰岭林区,也发现一种会产柴油的树,这就是油楠。它也属苏木科,为常绿大乔木。其树心含油状树液,可燃性同柴油相似,当地居民常用它替代煤油来照明。科学家曾对树液化学成分进行测定分析,其结果表明,树液中含依兰烯、丁香烯等11种化合物。一棵油楠树通常可产油几千克,最高可达几十千克。科学家相信,将来人类将大规模地通过种植石油树来获取石油。
再生能源石油植物
随着能源消耗量的不断增加,有限的常规化能源如煤、石油、天然气等日趋紧缺,然而,正当人们对能源的前景感到暗淡和忧虑的时候,科学家发现了新的再生能源,即石油植物。
所谓石油植物,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。例如,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。据专家研究,有些树在进行光合作用时,会将碳氢化合物储存在体内,形成类似石油的烷烃类物质。如巴西的苦配巴树,树液只要稍做加工,便可当作柴油使用。如前所述,目前全世界植物生物质能源每年生长量相当600亿吨至800亿吨石油,为目前世界开采量的20倍至27倍,可见潜力之大。目前,英、美等一些工业发达国家用木材加工出石油已达到实用阶段。
英国一家公司采用液化技术,用100千克木材生产了24千克石油,同时还生产出16千克沥青和15千克蒸汽。美国俄勒冈州一家以木片为原料的工厂,100千克木片中可制取30千克石油。
地球上的石油植物
人们还发现,地球上存在着不少的石油植物,它们所分泌出的液体,不需加工或稍经加工就可作为燃料使用。如澳大利亚有一种树,含油率高达4.2%,也就是说,一吨这种树可获取优质燃料5桶之多。在菲律宾和马来西亚,有一种被誉为石油树的银合欢树,这种树分泌的乳液中含石油量很高。
经专家测试,某些芳草也含有石油。美国加利福尼亚州生长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10000平方米这样的野草可提取石油1000千克。若经人工杂交种植,10000平方米可提炼石油6000千克。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。此外,科学家还发现300多种灌木、400多种花卉都含有一定比例的石油。
目前,世界上许多国家都开始进行石油植物及其栽种的研究,并通过引种栽培,建立起新的能源基地石油植物园、能源农场,专家预计在21世纪石油植物将成为人类能源的宝库。
建立能源农场的设想
关于建立能源农场的设想,却是在一种特殊情况下提出来的,它对于人类在21世纪启用植物石油能源有着深远的意义。1973年,石油输出国组织成员国临时停止向美国出口石油,因此,美国教授卡尔文想出了建立能源农场这个主意,到现在已经20多年了,这个设想已在不少国家开始试验。
当时,这位科学家知道,某些植物如橡胶树,能把碳化物变成碳氢化合物胶汁。他想既然橡胶树能产生胶汁,那么其他能进行光合作用的植物也能合成类似石油的物质。要得出这样的结论,他首先放弃了一些原有的习惯想法。
卡尔文教授是一位化学家,1961年,他因为一本关于光合作用的著作而获得了诺贝尔奖。现在他是能源农场的最热心的支持者之一,他跑遍全球去寻找那种具有合成燃烧能力的植物。卡尔文在加利福尼亚州找到了另一种虽不像香胶树那样令人吃惊,但分布非常普遍的植物,农场主们把它叫作黄鼠树。
卡尔文教授的实验证明,人工制造石油并不需要几百万年的时间,而是21世纪就可成功的事情,那么,剩下的一个问题是:能源农场的设想在工艺上是否行得通?在经济上是否划算?
小知识大视野
在南美洲有一种叫沙箱树的植物,它的果实在成熟后会像炸弹爆炸一样发出巨响,种子向四方飞射出去。如果人们遇上它爆炸,未及防备,极易受伤。