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“種”能源

2019-11-12 20:58:04中國科學院周穎
中學時代 2019年4期
關鍵詞:植物

■中國科學院/周穎

隨著經濟的發展,可供人類開采的石油、天然氣和煤已經越來越少,甚至瀕臨枯竭。如何應對能源短缺的危機呢?

科學家們想出了一個好辦法——“種”能源!即用幾年或者更短的時間種植一些能源植物,然后就可以收獲石油、柴油……這樣,能源短缺的問題就可以得到解決了。

能源植物是指能量富集型的植物,它們通過光合作用固定二氧化碳和水,將太陽能以化學能的形式儲藏在植物中。

能源植物一般有幾種:第一種是以我國海南的油楠樹為代表的“石油植物”,它們是一種富含類似石油成分的能源植物,這類植物除油楠樹以外還有許多種,比如續隨子、綠玉樹、西蒙得木和巴西橡膠樹等。第二種是以木薯、馬鈴薯、甜菜以及甘蔗、高粱、玉米等農作物為代表的植物,它們富含碳水化合物,用其作為原料最終得到的產品是乙醇。第三種是以木姜子的種子、蒼耳子、白沙蒿、黑沙蒿為代表的植物,它們富含大量油脂;河水表面常見的水葫蘆也有很大的產油量。第四種是以加拿大楊樹、意大利楊樹還有美國梧桐樹為代表的植物,它們是多用于薪炭的能源植物。薪炭林是一種見效快的再生能源,木材可作為燃料。此外,細菌和藻類經過加工和提取,也能作為供能來源。 據估計,地球上富含“石油”的植物大約有1000種以上,它們大部分不與糧食和經濟作物爭奪土地資源,有很大的發展前景。菲律賓和馬來西亞生長著一種銀合歡樹,被譽為“石油樹”,這種樹分泌的液汁含有很高的石油成分。美國加州境內廣泛生長著一種野草,它也 含有類似“石油”的成分,黃鼠等嚙齒目動物都害怕它的氣味,因此當地人稱它為“鼠憂草”。面積為1平方千米的鼠憂草可以提煉出100噸石油。此外,巴西的苦配巴樹和澳大利亞的高冠樹也都是很好的“石油”樹。

能源植物的發現為人類應對能源危機提供了新的希望。與其他能源相比,能源植物更理想。因為它們是綠色植物,不污染環境,而且可以根據人類的需要種植和開發,屬于可再生資源,不會枯竭;與核能相比,它們更安全可靠。目前,在美國已經種植了好幾百萬畝的能源植物,英國也開發了150萬畝,非常注重環境保護的瑞士打算種植10萬公頃能源植物。因此,未來將是能源植物大顯身手的時代。

提高能源植物產能的關鍵在于光合作用。新疆極有可能成為我國能源植物的重要基地。那里每年日照時間長達2600~3400小時,年太陽能總輻射能達到了5400~6300兆焦耳/平方米,為充分發展能源植物種植產業提供了有利條件。

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