能源植物22汇总.doc

植物能源的前景 对我们人类来说，植物是一种最古老的能源，它伴随人走过了几十万年。后来人口的数量开始增多，为获得粮食和更多的能源我们的植被开始遭到了破坏，而化石能源的使用又加剧了环境的恶化，核泄露带来的环境灾难使人们看到了过去认为安全的核能也不那么让人放心了……这些共同构成了当今全球性的四大问题：粮食、人口、环境、能源，而能源问题是否解决得好则成了人类是否更好地向前发展的关键。 　　植物能通过其特殊的方式将太阳能储存起来，它们通过光合作用机制将空气中的二氧化碳、土壤中的水转换成葡萄糖，进而产生纤维素。这是一个将太阳能转变为化学能的了不起的过程，它奠定了地球上绝大多数的动物的生存和发展的基础，也对人类的产生和发展直到了决定性的作用。这是一种可再生的能源，也是大有文章可做的能源，人类有必要在这方面进行更深入的研究，从而为我们的未来提供基于植物的更为有效和清洁的能源。 光合作用机制模型图 　　几十万年来，人类是通过直接燃烧植物来获取能源的，热效率应用一直处在极低的水平上，这就意味着我们存在着极大的浪费。从另一方面看，它还造成了环境的污染和营养的流失。后来人们找到了一种较为有效地利用植物能源的方法，这就是利用植物来生产沼气。能过气灶燃烧沼气使热效率应用成倍地提高，而那些得到很好地降解的植物的残骸又成了高品质的有机肥料，它的另外一个好处是对环境并未造成破坏，视觉上也产生了某种美感。我们在看到这些好处的同时，也应看到，进行沼气的生产也存在着另一个大的问题，那就是要消耗大量的用着生产沼气的植物原料，仅靠农作物的秸杆和杂草及落叶是非常有限的，因此如何为解决植物原料的来源就成了一个很大的课题。 　　在那些生产粮食得不偿失的地方营造森林是解决问题的一个办法，它同进还能改善生态环境，因此这方面是值得我们去做些事的。在做这个工作中我们首先要考虑的是找到一些或通过现有的生物技术培育一些速生植物，这些植物还具备另一个特点，那就是必须在各自不同的恶劣的环境下能够较好地大范围地快速生存。如我国有着大面积的盐碱地和砂质盐碱地，在这种土地上几乎很难去生产粮食，即便能生产出粮食对人体也可能不是高品质的。但在这种土地上我们却可以找到不少种类的杂草，碱蓬和猪毛菜便是其中比较有名的，后者是种分枝极多的植物，我们完全可以进行恰当地采集。另一个较有名的是紫穗槐，这种树能提供大量的树叶和枝条。在砂地环境下大家比较熟知的有砂棘和红柳， 它们有着极强的耐能力。有趣的是像砂棘这种植物只要恰当它是越砍越旺的，被人们称之为“柴树”。如果我们去注意周围，会发现这类速生植物还是非常多的，如南方的桉（我们可将盲目引进所带来的隐患通过提供沼气原料来加以限制）、银合欢等，在北方除了前面列举的外还有杨、柳、榆、柞、椿、荆条等，西北则有沙枣、拐枣、梭梭树等。 　　我们可以通过沼气的生产来部分解决广大农村地区人们生活所需要的能源，在环境大范围地得到改善的同时还可以生产一些“能源植物”。如我们可以适当地栽培产生醇类的植物和所谓“石油植物”，这也是当今世界上利用植物能源的热点。 　　产生醇类其实更多地是在发酵技术的基础之上利用一些植物的残渣，小部分可考虑一些杂草外，更多的是利用诸如甜菜渣、甘蔗渣等，在我国南方过去常为解决榨糖后产生的大量的甘蔗渣而发愁，这些东西造成了环境的破坏，假如我们用它来生产酒精，可以说是获取能源和保护环境一举两得的措施。从另外的角度看，如果我们生产一些专门用酒精的交通运输工具，将会极大地刺激 利用植物和其残渣生产醇类的进程。 　　　　　　 美洲香槐 　　所谓“石油植物”是指那些能够产生类似原油的植物，目前这类植物被发现的种类还不是很多，但它却给我们带来了好的消息。比较有名的一是产于澳大利亚的古巴树（也称柴油树），从成年的这种树中每棵每年可获得约25升燃料油，且这种油可直接用于柴油机。另一种是产于美国的一种杂草，叫美洲香槐，它生活在干旱和半干旱地区，与我国西部很多环境相似。如果配合滴注灌溉，在每公顷土地上我们可以从这种大戟科植物中能得到约1600升（合10桶）燃料油。另外还有一些通过提炼能产生燃油的植物，目前在巴西高原的热带雨林中发现近千种这类植物，我们可从其所产生的乳液中用简单的工艺就能得到高品质的液态燃料。在大马来西亚的原始森林中，科学家们也正寻找着这类植物。最让人鼓舞的前景之一来自对藻类的研究和开发，因为它们生长繁殖迅速，范围大，产量也高。如在淡水中生存的一种丛粒藻，它们简直就是产油机，能够直接排出液态燃油。人们早就知道了杜氏藻属的一些藻类可产生丙三醇（甘油）。另外一些目前尚未发现有明显经济价值的藻类我们也可以用它们来做沼气原料，而那些含糖量大的藻类则可以用来产生醇类。细菌也是一个令人兴奋的热点。加拿大的科学家将单净菌和单紫菌进行混合培养能产生类石油烃类，他们在2.6平方公里