登陆注册
5526300000034

第34章 “绿色石油”

绿色植物中作为燃料使用最有价值的是纤维类生物质,它包括纤维素、半纤维素、木质素三种成分。这是地球上分布最广的化合物。但纤维类的热值较低,每公斤只有4200千卡,利用率不高。而可以高效利用生物质能的最佳途径是把生物质转化为液体燃料和气体燃料。为了提高其利用率,人们采取多种措施,利用技术手段把它们加工成其他燃料形式,如固体燃料,典型的是木炭,其燃烧值可提高近100%,达到每公斤8000千卡;液体燃料,如甲醇,热值每公斤为4650千卡,乙醇(酒精),热值提高到每公斤6400~7000千卡;气体燃料,如氢,热值为每公斤28900千卡,一下子提高了7倍,甲烷,热值为每公斤6200千卡。

从上述实验数据可见,把植物纤维素进行一定加工改造后,可大大提高其效能,可以成为更为灵活方便而高效的燃料能源。

用植物造酒精是否可行呢?回答是肯定的。其实,用木材造酒精的技术并非新发明,早在二次大战之前,就已有“木材酒精”作为液体燃料供应汽车使用了。我国早在1946年,我们人民空军在东北老航校对,也曾使用过酒精作为飞机发动机的燃料进行飞行训练。其酒精很多也是来源于木材。

现在人们把燃料酒精叫做“绿色石油”,就是由于这种燃料来源于绿色植物。各种水果、甜莱、甘蔗、甜高梁、粮食、木薯、玉米芯、秸杆、稻草、木片、锯屑、草类以及许多含纤维素的原料,都可提取乙醇(酒精)。酒精作为燃料,对环境的污染比汽油、柴油都小得多;生产成本与汽油差不多;用20%的酒精和汽油混合使用,汽车发动机可以不必改装。

随着现代生物技术的发展,酶制剂工业不断扩展,许多发达国家的酒精生产普遍采用淀粉酶代替麸曲和液体曲,用酶法糖化液生产酒精发酵率竟高达93%,大大提高了出酒率。目前国外发酵生产酒精的淀粉出酒率一般约为563%。

现在看来,有可能用乙醇(燃料酒精)作为矿物燃料的最佳替代能源。许多国家的经验表明,燃料酒精完全可以作为内燃机燃料替代石油,而且其来源不会枯竭。酒精的热值虽比石油低30%,但每公斤也有7000千卡。据1991年最新科学研究表明,生产1加仑酒精需要56000个热量单位,而1加仑酒精至少可以产生76000个热量单位,使有用能量增加20%。若在乙醇里掺入10%的汽油,燃烧后的一氧化碳可大大减少。

利用哪种纤维素提取燃料酒精,也要根据各国的资源情况而定,各国酒精工业的生产各具特色,有的国家森林面积大,造纸工业发达,就采用亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精,如北欧的瑞典、挪威、芬兰三国。而南美的巴西、古巴等国盛产甘蔗,则全都用甘蔗糖作原料生产酒精。

巴西是发展燃料酒精工业最快的国家之一。近些年来,巴西在推用酒精汽车燃料方面,已经取得很大成绩。在巴西全国已普遍使用酒精或使用由60%的酒精和33%的甲醇、7%的汽油混合液体燃料作为汽车用燃料。早在1975年,巴西就实施了“国家乙醇生产计划”。到1981年时,专门用300万公顷农田种植甘蔗、番薯树,有近300家工厂专门从事生产酒精,仅一年就生产12亿加仑,绝大部分用于汽车燃料,约占该国汽车燃料的50%。巴西还进行了固定化酶利用技术的研究,以便更有效地利用木薯生产乙醇。巴西政府十分重视用乙醇取代石油工作,现在巴西正在继续用发酵工艺从植物中获取酒精,生产水平稳步上升,1吨甘蔗已可生产出65升纯度为96%的酒精。1公顷土地种植甘蔗,可提取相当于28吨石油的酒精。

新西兰科学家对植物能源进行了深入研究,他们发现植物通过化学分解后,可以得到氢气、沼气和酒精。他们还认为,在这方面最有发展前途的是饲料甜菜、紫苜蓿和松树。这些专家预测,到2000年,仅从松树中提取的能源就可满足新西兰全国运输部门全部燃料的需要。

瑞典对植物能源抱有更大的期望,1980年就制订了一项新的能源计划。计划规定,树木将成为瑞典的新能源。随即,在全国种植了300公顷“能源树”。这些树的主要用途就是研制酒精燃料。这样,瑞典每年可获得300万吨树汁,转变成酒精后,将相当于瑞典每年石油消耗量的50%。在北部地区种植了大片柳树、赤杨,1~2年就可快生成材。

澳大利亚也准备用当地生长的桉树用发酵工艺生产酒精。

美国是居世界第二位的酒精燃料生产国。1983年生产总量就已达375亿加仑,占全国汽车总耗油量的5‰。早在1977年,美国能源部就制订了“国家酒精燃料计划”,其短期目标是用剩余农产品玉米进行发酵生产酒精,以代替汽油作为汽车燃料,其长远目标是实现纯酒精发动机的实用化,预计到2000年,将有相当一部分汽车实现纯酒精化。据报道,美国目前销售的汽车汽油中,实际上70%是“酒精汽油”,就是1/10酒精和9/10汽油的混合型燃料。

日本在1979年也制订了“石油代用品16年开发计划”,其中主要是以制取酒精作为研究课题,有7家私营公司参加,开发使用细菌的高速发酵设备,以加速酒精燃料的生产。

印度也很重视生物技术在酒精生产中的发展。1991年印度罗迪加尔微生物研究所经过4年研究,研制出一种培养新酵母品系的方法,使酒精产量翻一番。这种新酵母品系以92%的效率把糖浆转化为酒精,在不到48小时内,可生产出浓度12%~16%的酒精发酵醪液。印度生物技术部已在各酒精厂推广这一新技术。

其他国家,如德国、加拿大、印尼、菲律宾等国,也都对用植物生产酒精燃料十分重视,并先后开展了这方面的开发研究工作。

同类推荐
  • 世界地理与科学鉴定(新编科技知识全书)

    世界地理与科学鉴定(新编科技知识全书)

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
  • 探索神秘的科学未知(科普知识大博览)

    探索神秘的科学未知(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 神秘的植物王国

    神秘的植物王国

    本书从植物的起源和进化入手,介绍了植物的分类及特点、植物生长特征、不同植物与人类的关系,更综合了许多特色植物的趣闻,增加了本书的趣味性。
  • 物理常识速读(速读直通车)

    物理常识速读(速读直通车)

    物理学从词义上看感觉高深莫测,是个很难理解的东西,但它确是与我们的生活息息相关,联系最紧密的学科!同样是声音,为什么有的愉悦心情,但有的却让人心里烦闷?为什么早晨温度低,中午温度高?爆米花“膨胀”的原因是什么?下过大雪后为什么太寂静?这种在日常生活中的无所不在、无处不见的疑问,我们一起来探索其中的奥秘!
  • 太空奇观百科(奥秘世界百科)

    太空奇观百科(奥秘世界百科)

    宇宙天地和自然世界真是丰富多彩、纷繁庞杂,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多奥秘还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解奥秘。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个奥秘不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奥秘现象,又不得不向新的问题发起挑战。正如达尔文所说:“我们认识自然界的固有规律越多,这种奇妙对于我们就更加不可思议。”科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
热门推荐
  • 愿君多采撷

    愿君多采撷

    红豆生南国,春来发几枝,愿君多采撷,此物最相思。『一男子采了几颗红豆,那身着白衣的女子甜甜笑道:“这是她种下的相思。”男子眸中闪烁着泪光,哽咽道:“是啊,她曾对我说,愿君多采撷,我如约来了……”』化身为小丫鬟,却愣是被挑去做夫人,好了好了,这么个美男子自己该安心了罢。但自己身子里又无端蹦出个人?还捣出那么多乱子,自己该怎么收啊!欠下的债自己慢慢还~只是情债该怎么还?不管了,抡起袖子。且看小女子如何闯荡这天下~!多谢《网游之红颜三国》的作者午夜漫舞帮我做的封面~~~注意:各位还在支持本书瓦很感激,但是新书冲榜期间急需推荐票,加入书架,所以,想把推荐票投给此书的亲们不如挪步投给我的新书《庶女宝鉴》吧,不胜感激!
  • 心上朱砂

    心上朱砂

    她忘记过去,远离尘世长达十年。如今下山便是为了那十年之约。赴约何人并不知晓,约定之事她更一概不知。面带陌生的一切,她该何去何从。她是谁?她的过去又是如何?与她约定之人又是谁?一切种种,皆是指向被她遗忘的过去。她的过去到底都有什么,他……也是被她遗忘的人吗?拾忆后的她,哭笑不得。“忘了谁也万万不该忘了你。”“我回来了,再也不走了。”……沙华之毒……你可还记得当年的誓言。花叶相思,彼岸却红。心上朱砂,思卿念之。十年之约,望月想之。花落叶枯,曲终不散。
  • tfboys薄荷味的那些年

    tfboys薄荷味的那些年

    一个清新的女孩在一个偶然的机遇下遇到了三个干净的男生,他们的友谊经过了重重考验,历经了许多磨难。他们在最好的年纪遇到了彼此,他们会好好的吗?【由于我是六年级生,第一次写小说,写的不好,大家多多包涵。】
  • 若是当真相爱

    若是当真相爱

    若是当真相爱,请你告诉我,不能单方面的付出,不然一定会有一方受伤;若是当真相爱,就不该互相伤害。我爱你,所以,若是你当真爱我,就请告诉我,不要让我受伤。若是当真相爱,我们一定可以携手共度一生,坚信着。
  • 败家神医

    败家神医

    败家,不是土豪的特权,平民也可以。神医,不只是会治病,还能迷补先天缺憾,与死神搏命。这是一个名叫张野的高中生,凭着一张意外获得的星际水果图,开始疯狂败家,一跃而成为隐身都市的绝世神医的故事。只要败家败得好,星际水果随便挑,魅力果、隐身果、飞天遁地果应有尽有……
  • 御道成仙

    御道成仙

    言必行,行必果,通达成道。恩必偿,仇必报,快意修仙。宇宙毁灭,一缕残缺的灵魂来到了一个陌生的修真世界,他该如何踏上修仙之途,寻找回家的路?修道等级:聚气、道台、凝丹、元婴、化神、坐照、炼虚、合神、掌玄、大乘、雷劫、真仙。至于金手指?嗯,自己看吧……已有完本作品,请放心收藏。
  • 洞窟幽灵

    洞窟幽灵

    这是一个充满神秘色彩的故事,故事从夜间庆典和圣徒献身开始,三个部落间的血亲仇杀一触即发,曾经是那样智慧和勇敢的本尼西为和平而四处奔走九死一生,却几次陷入绝望。“洞窟幽灵”显现了!那幽灵是谁?血腥局面最终能否制止?
  • 逆天邪凰:腹黑绝色天才妃

    逆天邪凰:腹黑绝色天才妃

    黑道组织的老大凌冷,只因一场错爱,穿越到了圣武大陆一废物小姐身上“好,你说姐废物,便让你变废物”穿越重生,她扮猪吃虎,却不料进入了他的手掌心‘’凌冷,这一世,我绝不撒手‘本文男强女强宠文
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 重生之护美高手

    重生之护美高手

    杨东,一名广告策划公司的副经理,因醉酒驾驶被撞穿越到十五年前。而后得到了一名为乾坤镯的宝物。在镯子中,得到了常人望尘莫及的修炼秘籍‘天门五行法’即:金木水火土。然后就此展开了一个与上一世杨东完全不同的世界。美女怀中抱,金钱无数多,打遍天下无敌手。