“石油植物”領銜燃油新時尚

近年來，作為代替石油的燃科，人們傾注的熱點最多的是“生物燃料”。“生物燃料”是以甘蔗或玉米等為原料，制造出用于汽車的燃料。人們也把這類可以直接生產工業用燃料油或經過發酵、加工可生產出燃料油的植物，統稱為“石油植物”。

生物燃料重引關注

生物燃料有若干種類，現在主流的有三種：以甘蔗或玉米等為原料的“生物乙醇”、以植物油為原料的“生物柴油”，以及生物乙醇與異丁烯物質以大約9：11的比例合成，加工成能防止異常燃燒的乙基叔丁基醚(ETBE)。

生物燃料并非是新生事物。早在1908年，美國工程師亨利·福特開發汽車時，采用的燃料就不是汽油，而是生物乙醇，后來因石油便宜并且能大量買到，漸漸地，汽油就成了汽車的主要燃料。

如今，石油價格飛漲，縮小了與較貴的生物燃料的價差。另一方面，由于溫室氣體的增多，地球在不斷變暖，據統計，交通運輸所釋放的溫室氣體排放量占全球總量的13％。而生物燃料的原料是植物，通過獲取水、二氧化碳以及利用光的能量進行光合作用生長起來。燃燒時釋放到大氣中的僅是生長過程中吸收的二氧化碳，吸收和釋放部分剛好抵消。鑒于這個優點，人們認為用生物燃料來代替石油，減少溫室氣體的排放，對抑制地球變暖是有效的。因此，各國又重新開始關注生物燃料。不論是1997年的<京都議定書)，還是2007年的IPCC的第4次報告都強調使用生物燃料。生物燃料的優點還在于，它能與汽油或柴油等汽車燃料摻合使用。2007年4月，在日本東京的50個加油站開始出售摻合7％ETBE的汽油。這個比例的汽油，現有汽車不用改造發動機或油箱就可使用。

世界各國正在引進生物乙醇。其中，美國與巴西是兩大先進的生產國。美國自1970年起開始嘗試將生物乙醇摻和到汽車燃料中。現在，在美國成為主流的是摻合10％的生物乙醇和摻合85％的生物乙醇。巴西自1930年起也開始生物乙醇與汽油的混合。1975年起，通過國家計劃促進了20％的生物乙醇在全國加油站銷售，100％生物乙醇也已經開始正在普及。行駛在巴西國內的約2 000萬輛汽車中91％是專用生物乙醇的汽車，或能夠使用生物乙醇與汽油混合的汽車。

生物乙醇的材料和制法基本上與威斯忌或白酒等酒類相同。生物乙醇以玉米或甘蔗等原料為主，先將玉米或甘蔗等原料粉碎，再經過酵制、濃縮，造成濃度為95％以上的乙醇。過密森林間砍伐下來的木材、草或農業廢料等也都能制造乙醇。如果將生產成本或制造生物燃料投入的能量考慮進去，還是要數玉米或甘蔗最佳。玉米是蛋白質非常多的植物，每噸能生產336.9千克的乙醇，這個值在各種材料中是最高的。甘蔗每噸可生產的乙醇量只有玉米的1／6(約56.8千克)。但甘蔗可以大面積密植，以每公頃(1萬平方米)耕地面積為例，玉米可生產乙醇的量為2 132千克，而甘蔗可生產乙醇的量是玉米的1倍以上，約5 191千克。

但是玉米或甘蔗種植受到經緯度的限制；另一方面，玉米和甘蔗本來作為食品的植物，隨著生物燃料需求量的提高，必將引起食品或飼料的價格上漲。而木材、秸桿、廢物等木材系的原料由于不是食物，與食物生產不發生沖撞，而被視為更有發展前途。日本正在開發以稻秸等纖維素為原料生產乙醇的技術。2008年2月美國政府正式發表公告，禁止將糧食用于制造生物乙醇。但這并不意味著生物乙醇的終結。

石油植物競顯“身家”

事實上，在美國政府發布不能用糧食生產生物乙醇的禁令前，專家們早就考慮到與糧食爭石油不是長久之計。經過長期不斷的探索和研究，專家們最終發現了一種芳草類植物，分類上屬于芒屬作物，具有很強的光合作用能力，是一種理想的石油植物。這種植物像稻子一樣春種秋收，生長迅速，一季能長3米高，所以當地人稱它為“象草”。象草對生長環境要求不高，從亞熱帶到溫帶的廣闊地區到處都能生長，而且不用施肥，僅憑根狀莖上龐大的根系就能有效地吸收土壤中的養分。更重要的是，它的種植成本很低，不到種植油菜成本的三分之一。可是，變成石油所產生的能量卻相當于菜籽油制取的生物柴油的2倍。此外，這種芒屬作物收割時植株比較干燥，所以制取石油的轉化率也很高，平均每年每公頃可生產12噸“生物石油”，比現有任何一種能源植物都要高產。

這一發現引起各國科學家的廣泛關注。既然芒屬植物能制造出柴油，那么，其他進行光合作用的類似植物是否也能合成石油成分呢?美國科學家通過試種發現，種植1公頃含油橡膠樹，一年可收獲25桶生物石油，這種生物石油經改進制成的清潔燃料，成本低于天然能源。橡膠樹原產巴西，將這種含油植物的樹皮割開，就可流出膠汁般的液汁。液汁的成分與石油相似，化學特性同柴油相仿。更為神奇的是，它不需要任何加工，就可以直接作為燃料油使用，如果經過簡單的加工，還可以制取汽油。這種樹每棵每年可產膠汁40～60千克，在大自然中堪稱最理想的可直接提供生物石油的植物。

另外在巴西，油棕樹也越來越受到人們的關注。這種植物生長快，而且能取出很多的油，這些油與柴油性質相同，可以作為生物柴油使用。據說，一些大規模的種植園已開始準備批量種植，3年后便開始結果產油，每公頃可產油1萬千克。

在菲律賓和馬來西亞，有一種被譽為“石油樹”的銀合歡樹，這種樹分泌的液汁石油成分含量很高。經專家測試，某些野草也含有類似“石油”的成分，美國加利福尼亞州境內廣泛生長著一種野草，由于黃鼠等嚙齒動物都害怕它的氣味，當地人稱其為“鼠憂草”。鼠憂草可以制造“石油”，大約每公頃這樣的野草可制取“石油”1000千克；著經人工雜交種植，每公頃可生產“石油”6 000千克。目前，美國學者已發現了30多種富含油的野草，如乳草、蒲公英等。此外，科學家還發現300多種灌木、400多種花卉都含有一定比例的“石油”。

目前，許多國家都開展含油植物的研究，并通過引種栽培，建立新的能源基地，如“石油植物園”等，以此滿足對能源結構調整和生物質能源的需要。

綠色能源前程錦繡

那么，利用石油植物生產的生物燃料與汽油相同嗎?不管使用什么原料，如果能夠生成乙醇，則其性質是一樣的。換言之，不管玉米還是甘蔗，還是其他石油植物，如果生成的是生物乙醇，那么，原材料的差異是不會影響性質的。

生物乙醇燃燒時產生的能量約是汽油的60％，所以，摻合到汽油中的生物乙醇越多，每單位體積釋放的能量就越少。例如，摻合了10％生物乙醇的混合汽油與普通的汽油相比，混合汽油釋放的能量只是普通汽油-96％。這個數字反映在燃料消費率上，也就是說，通常的汽油能夠行使100千米，同量的混合汽油只能行駛96千米。

在成本方面，生物燃料的成本比汽油要高。因為生物乙醇必須經過播種、培育、收割、加工等階段。但石油是不可再生的能源，一旦用盡，便不能再生，它的枯竭是不可避免的。而生物燃料可以通過栽培、種植，能夠無止境地重新生產。

由于溫室氣體二氧化碳的不斷增多，全球不斷變暖，人們越來越多地關注生物燃料，希望使用生物燃料代替石油，以此減少溫室氣體二氧化碳的排放。那么以生物乙醇為例，1千升生物乙醇究竟能夠多大程度削減二氧化碳呢?從整個地球來看，每千升生物乙醇可減少的二氧化碳的排放量為1 094千克。使用生物燃料不僅能較少化石燃料的消耗，還能減少化石燃料燃燒時排放的二氧化碳。

石油植物是新一代的綠色潔凈能源，在礦物質能源給當今生態環境帶來嚴重污染的情況下，應用石油植物對保護環境十分有利。石油植物全身是寶，它不僅能在生長過程中消耗二氧化碳、降低溫室效應。它們還可以通過生物分解。避免對土壤、地下水的污染。其次，這種植物不含硫化物，不會污染大氣。不會形成酸雨。種植石油植物不僅可阻止土壤的流失，還可以重新建立新生土壤。石油植物分布面積廣，屬于可再生資源。若能因地制宜地種植，完全可以實現就地取材，化木為油，省卻了礦物能源勘探、鉆井、開采等過程，也減少了產油區與工業區之間的長途運輸、管道運輸等，大大降低了成本，易于普及推廣。

開發石油植物，還將逐步加強世界各國在能源方面的獨立性，減少對石油市場的依賴，可以在保障能源供應、穩定經濟發展方面發揮積極作用。

石油植物的開發。是解決未來能源的有效新途徑之一。生物質能源將成為未來可持續能源的重要部分，隨著石油的日益稀缺和技術的逐步提高，50年后“石油植物”將改變地球的能源結構。

如今，美國種植的石油植物已擴展到10萬公頃，產量超過500萬噸。菲律賓種植了1萬多公頃銀合歡樹。瑞士也準備種植10萬公頃石油植物，幫助解決每年50％左右的石油需求量。

隨著世界各國積極行動起來，大面積種植石油植物，相信不但能抑制地球變暖，我們還將看到地球上空越來越清澈的藍天。