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開發綠色能源有何前途?

如今,90%以上的能源依靠礦物燃料來提供,可是它們的儲量有限。石油、天然氣不用說,就是儲量最豐富的煤炭,估計技術經濟可采儲量也只有6600億噸,用不了70年就可能開發殆盡。這怎麼辦呢?應該設法轉向開發可以再生的新能源。

綠色能源代替礦物燃料

有人想到了光合作用。光合作用就是綠色植物吸收光量子把簡單的無機物「改造」成為有機物質的過程。綠色能源就是生物能源,包括植物和一切動物糞便的產物。綠色能源的開發和利用,是當前大規模利用太陽能以代替礦物燃料的唯一成熟的技術。

綠色能源數萬年前一直在被我們利用著,薪柴、秸稈、乾草之類都是綠色能源,直到現在,特別是在農村和一些偏僻、落後地區,木材仍然幾乎是唯一的燒飯燒水的燃料。作為這種用途的世界木材消耗量,每年大約相當於4億噸石油的能量。  

開發綠色能源有何前途?

藍桉樹林

種植綠色能源

我們能不能夠像種植糧食作物那樣,大規模地種植專門用作能源的綠色植物呢?在陸地生態系裡,森林生態系的生物產量是最高的。有人估計,每公頃森林的年生產力是12.9噸干物質,幾乎比一般農田、草原高一倍。這就是說,一公頃森林每年固定的太陽能相當於5倍粗製石油的能量。我國大部分地區具有種植能源林的條件,尤其是廣大的西北、華北和東北地區以及丘陵地區,發展潛力更大。如果全國3億畝荒山荒地都種上能源林,那麼一年裡生產的能源就相當於1億噸石油,差不多與我國目前一年的石油產量相等。

要種植以獲取能源為目的的森林,就有一個正確選擇樹種的問題。這裡不僅要因地制宜,考慮地理,氣候等因素,而且要選擇那些生產力高的速生樹種(這幾乎各地都可以找到一些)。拿桉樹來說,它的生長速度很快,每公頃一年約可以提供20噸干物質。桉樹還有一個難得的長處:條件要求不高,在貧瘠的土地上也能生長。我國四川中部和長江以南各地栽培最多的大葉桉、赤桉、藍桉、細葉桉、檸檬桉等就有好多種,速生樹種能夠更多更有效地積累太陽能。

被利用的植物

一般來說,綠色植物通過光合作用只是生產碳水化合物,也就是由碳、氫,氧元素組成的糖類;還有一些植物卻能把光合作用進行得更徹底,生產出很多的碳氫化合物。別忘了,石油就是碳氫化合物的「大雜燴」。地球上有幾千種這樣的植物,人們把它們稱之為「石油樹」,可惜至今還遭冷落,沒有被當作碳氫化合物燃料來利用。

現在,人們對大戟屬含油植物寄予很大的希望,包括油桐、烏桕、橡膠樹、蓖麻、續隨子等在內,它們含有碳氫化合物的乳膠,一旦分離出來,就可以直接用於煉油。有人估計,一公頃含油植物每年可以提煉好幾桶油,如果美國四分之一的土地種上這種植物,就可以用來滿足這個國家目前對石油能源的需要。對於我國來說,大量種植能源林不僅是解決農村燒柴問題最現實最經濟的辦法,而且大有利於防止水土流失,改善環境,保持生態平衡。我們理應大力營造、保護能源林。

開發綠色能源大有可為

當然,植物作為能源不光是直接用來當柴燒,更合理的利用還是從中提取有價值的化學物質,比如甲醇,乙醇、甲烷之類,代替石油作燃料和化工原料。

巴西已經生產出了利用本國製糖工業的殘渣生產乙醇,以彌補石油的不足。甲醇的大量生產必將同森林資源以至農副產品的合理利用聯繫在一起。美國已經發明了用花生殼、稻殼、木片等製取的甲醇作動力燃料的汽車。

從能源利用效率來看,發展沼氣是綜合利用植物秸桿等綠色能源的最好途徑。既解決農村燒柴問題,沉渣也是很好的肥料,間接地做到秸桿還田,增加土壤里的有機質。這樣一舉兩得,可見開發綠色能源是大有可為的。

作者寫於2016-05-19
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