生物質能，生生不息

趙君鵬

眾所周知，煤炭、石油、天然氣等化石能源污染嚴重，并且不可再生，在推動社會發展的同時，也產生了一系列問題。而利用生物或由其生成的有機廢料所生產的能源，清潔環保并且可再生，可以化為強勁的動力。科學家一直致力于生物能源的研究，已經有了許多令人欣喜的發現。

瑞士的科學家發明了利用氙燈閃光放熱來分解果殼等生物廢料的技術，它不但能制造氫氣，還能生產可重復利用的生物炭。

人們可以先將香蕉皮、玉米棒、橘子皮、椰殼等生物有機廢料在105℃的環境下干燥24小時，接著將它們粉碎成末，放入一個不銹鋼反應器，然后氙氣燈閃爍，發出促進光熱化學反應的短脈沖，只需短短幾毫秒，生物廢料受熱完成分解。運用這種方法，每千克干燥的原料可以產生100升氫氣和330克生物炭。氫氣是綠色燃料，生物炭可以用于農田施肥，也可以用來制造電極。

美國科學家發現了用大腸桿菌和葡萄糖生產烯烴的方法。烯烴是一種碳氫化合物，是構成汽油的一種分子，可以用于制造生物燃料。

通過基因工程改造大腸桿菌，使其不但不會威脅人類的健康，還可以產生能將葡萄糖轉化為脂肪酸的酶。在細菌“吃”葡萄糖時添加一種催化劑，去掉脂肪酸中不需要的部分，就可以用于生產烯烴。

因為植物通過光合作用將二氧化碳和水合成葡萄糖，所以葡萄糖中的碳和由此生成的烯烴，實際上來源于二氧化碳。也就是說，運用葡萄糖生產烯烴能減少空氣中的二氧化碳含量。

美國科學家開發出一種能量收集器，它可以收集人體產生的電流。該設備約1平方厘米大小，薄而軟，可以長時間纏繞在手指上，其動力來自溶解于汗水中的化合物——乳酸。設備包含電極和芯片，其中電極由碳納米管材料制作的泡沫構成，泡沫上有水凝膠和酶，芯片由壓電材料制成。電極緊貼手指，水凝膠可以最大限度地吸收汗水，酶可以引發汗液中的乳酸和氧分子之間的化學反應來發電。電極下是芯片，當芯片受到擠壓時，可以產生電流，然后將電流儲存于電容器中，在需要的時候釋放出來。

人體指尖的汗腺密度最高，可以24小時產生汗水，出汗量遠高于人體其他部位，所以這種設備被設計戴在指尖上。佩戴這種設備，睡眠10小時所產生的電量可以讓一塊電子表運行24小時，而彈琴、打字或點擊鼠標1小時所產生的電量相當于前者的7.5萬倍。

中國科學家發現微擬球藻可以用來生產生物柴油，也可以用來制造健康食物。

微擬球藻是微藻的一種，它在海水和淡水中均可養殖，并且生長迅速，積累油脂能力強。它能夠利用太陽能將二氧化碳和水轉化為高能量密度的油脂分子。

微擬球藻的藻油中含有單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸，科學家已經研究出人工控制其比例來“定制化”生產藻油的方法。單不飽和脂肪酸含量高的藻油可以用來制造生物柴油，多不飽和脂肪酸含量高的藻油可以用來制造健康食品。

無論是果皮產出氫氣，還是人體產生電流，歸根結底，所有的動植物和微生物，其體內蘊藏的能量都來自太陽。通過光合作用而形成的各種有機體統稱生物質，其體內以化學能形式儲存著太陽能，這種能量被稱為生物質能。生物質在地球上數量繁多，可以再生，并且生命力頑強，如果人類科學、合理地使用，可以取之不盡。

雖然生物質能在當今全球能源結構中排在煤炭、石油、天然氣之后，屈居第四位，但它是人類歷史上使用最早、使用最久的能源，有“東山再起”的潛力?！傲_浮山下四時春，盧橘楊梅次第新”，對大自然的饋贈，除了日常應用之外，人們還將開發其新的價值，書寫新的詩篇。

（姚梅芬摘自《知識窗》2022年第4期）