| 随着石油等非再生性矿物资源的不断枯竭,从长远看,液体燃料短缺将是困扰人类发展的大问题。为此,人们把注意力转向可再生的资源——森林,除利用其薪材外,正加快开发“石油人工林”或“能源植物林”,生物石油的开发利用已成为当今全球的一大热点。
能源植物(Energy Plant),又称石油植物或生物燃料油植物,通常是指那些具有合成较高还原性烃的能力、可产生接近石油成分和可替代石油使用的产品的植物,以及富含油脂的植物。
能源植物主要包括下述几类:
富含类似石油成分的能源植物 石油的主要成分是烃类,如烷烃、环烷烃等,富含烃类的植物是植物能源的最佳来源,生产成本低,利用率高,目前已发现并受到专家赏识的有续随子、绿玉树、橡胶树和西蒙德木等。
富含碳水化合物的能源植物 利用这些植物所得到的最终产品是乙醇,如木薯、甜菜、甘蔗等。
富含油脂的能源植物 这类植物既是人类食物的重要组成部分,也是工业用途广泛的原料,世界上富含油脂的植物达万种以上,我国有近千种,其中有的含油率很高。如木姜子的种子含油率达66.4%,黄脉钓樟的种子含油率高达67.2%,还有苍耳子等植物。产油植物大体有三类:一是大戟科植物,含油大戟可制成类似石油的燃料,大戟科的巴豆属制成的液体燃料可供柴油机使用。二是豆科植物,苦配巴是其中一种。美国加利福尼亚大学化学博士卡尔文在巴西发现,在苦配巴树干上钻个孔,就能流出油来,每个洞流油3小时,能得油10升～20升。这种油可以直接在柴油机上使用。据估计,1公顷苦配巴植物每年可产油50桶。三是其他木本植物,如油棕树、南洋油桐树、澳大利亚阔叶木棉等。美国科学家通过试种,种植1公顷含油大戟,一年至少可收获25桶生物石油,这些生物石油经改进制成的清洁燃料,成本低于天然石油;巴西试种油棕树,3年后开始结果产油,每公顷可产油1万公斤。
目前,大多数能源植物尚处于野生或半野生状态,人类正在研究应用遗传改良、人工栽培或先进的生物质能转换技术等,以提高利用生物能源的效率,生产出各种清洁燃料,从而替代煤炭、石油和天然气等石化燃料,减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。据估计,绿色植物每年固定的能量,相当于600亿吨至800亿吨石油,即全世界每年石油总产量的20倍至27倍,约相当于世界主要燃料消耗的10倍。而绿色植物每年固定的能量作为能源的利用率,还不到其总量的l%。目前,世界上许多国家都开始开展能源植物或石油植物的研究,并通过引种栽培,建立新的能源基地,如“石油植物园”、“能源农场”等,以此满足对能源结构调整和生物质能源的需要。专家认为,生物能源将成为未来可持续能源的重要部分,到2015年,全球总能耗将有40%来自生物能源。因此,能源植物具有广阔的开发利用前景。 |