石油可以“種”出來？
“北京正在實(shí)驗(yàn)種植纖維素類草本能源植物（簡稱能源草），探索獲取生物質(zhì)能源的新形式。”近日，北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心副研究員左海濤博士，暢談了能源植物的美好未來。他說，“能源草”全身是寶，它不僅能在生長過程中消耗二氧化碳、降低溫室效應(yīng)，改良貧瘠土壤，還能作為燃料原料。未來地里真能“種”出石油。
我國約4000種能源植物 可生產(chǎn)燃料還保護(hù)環(huán)境
左海濤博士說，石油是不可再生的能源，它的枯竭是不可避免的。所以許多國家都在進(jìn)行替代能源的研究，能源植物的研究便應(yīng)運(yùn)而生。
能源植物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(xué)能形式儲(chǔ)藏在植物中，除直接燃燒產(chǎn)生熱能外，還可轉(zhuǎn)化成固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。
能源植物不僅能生產(chǎn)燃料，還能保護(hù)環(huán)境。
首先，能源植物不含硫化物，因此不會(huì)形成酸雨污染大氣。
其次，它們還可以通過生物分解避免對土壤、地下水的污染。種植能源植物，不僅可阻止土壤的流失，還可重新建立新土壤層。
能源植物分布面積廣，屬于可再生資源，若能因地制宜地種植，完全可以實(shí)現(xiàn)就地取材，化木為油，省卻了礦物能源勘探、鉆井、開采和提煉等過程，也減少了產(chǎn)油區(qū)與工業(yè)區(qū)之間的長途運(yùn)輸、管道輸送，大大降低成本。
最后，能源植物沒有核能的危險(xiǎn)性以及風(fēng)能、潮汐能和地?zé)崮艿木窒扌浴?/p>
左海濤表示，有必要摸清我國能源植物的“家底”，才能讓生物質(zhì)能源發(fā)展的步伐更穩(wěn)健。我國約有4000種植物具有能源開發(fā)價(jià)值，其中有的含油率很高。如木姜子的種子含油率達(dá)66.4％，黃脈釣樟的種子含油率高達(dá)67.2％。
北京篩選種植3種能源草 4.5噸能源草約轉(zhuǎn)化1噸乙醇
能源植物這么好，北京適合種哪些呢？
左海濤博士說，能源草是最受青睞的新興能源植物，也是最有發(fā)展前途的生物質(zhì)能源之一。
針對京郊邊際土地類型和氣候特點(diǎn)，北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心已篩選出適合北京地區(qū)種植的3種能源草：柳枝稷、蘆竹和荻。今年開春在昌平區(qū)馬池口鎮(zhèn)種的能源草，如今已經(jīng)郁郁蔥蔥，不久就可以收割了。目前本市已在密云、延慶、大興和昌平等地選擇具有代表性的地塊（總計(jì)3000畝）進(jìn)行了試種植。
能源草富含碳?xì)浠衔铮炕钚愿，熱值高，燃燒后產(chǎn)生的污染物少，可有效減輕溫室效應(yīng)，而且還可起到固沙、改善土壤、綠化荒地的作用。能源草還能克服利用作物秸稈發(fā)展生物質(zhì)能源存在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，解決谷物生產(chǎn)燃料乙醇所造成的糧食和飼料原料短缺等問題。
據(jù)測算，平均每噸能源草干物質(zhì)的熱值相當(dāng)于0.65噸標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值,同時(shí)富含植物纖維素的能源草還可以用來提取乙醇，約4.5噸的能源草干物質(zhì)就可以轉(zhuǎn)化約1噸的纖維素乙醇。
北京市適宜植被恢復(fù)的邊際土地（荒地、灘地、鹽堿地、沙地和裸露土地）近200萬畝，如果全部種植能源草，年產(chǎn)值可達(dá)到6至17億元，可替代標(biāo)煤229至267萬噸，減少二氧化碳排放600至700萬噸。
產(chǎn)業(yè)化尚存兩個(gè)誤區(qū) 開發(fā)前景與轉(zhuǎn)化技術(shù)相關(guān)
左海濤博士認(rèn)為，生物質(zhì)是可用來持續(xù)性生產(chǎn)替代性液體燃料的唯一資源。能源草作為專用能源植物的一種，其開發(fā)利用的前景與生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。近年來，生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，包括生物質(zhì)氣化技術(shù)、纖維素乙醇轉(zhuǎn)化技術(shù)、直燃發(fā)電技術(shù)、固化燃料技術(shù)等等。
但每當(dāng)談?wù)撋镔|(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化的時(shí)候，往往存在兩個(gè)誤區(qū)。一是提出加工成本過高的問題。美國最新的催化反應(yīng)技術(shù)可以把生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化成液體燃料（汽油和柴油），其品質(zhì)相當(dāng)于、甚至超過了化石類汽油和柴油，而加工轉(zhuǎn)化成本小于每升2元人民幣。目前北京種植能源草每年每畝地成本70元至80元人民幣，約產(chǎn)出3噸能源草，按照實(shí)驗(yàn)室的4.5：1的提取比例，每畝地可生產(chǎn)液體燃料約0.67噸。
二是提出利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化能源的能源效率問題。美國CERES公司按照化石能量比值，即每消耗單位化石能源可提供給用戶的能量，對生物質(zhì)能源的能源效率進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果顯示：火力發(fā)電為0.45，汽油為0.81，玉米乙醇為1.36，而纖維素乙醇為10.3。問題的關(guān)鍵在于，我們習(xí)慣于忽略用煤發(fā)電和用原油提煉汽油或柴油的過程中大量的能源消耗問題。
生物質(zhì)能源前景廣闊 50年后將改變能源結(jié)構(gòu)
目前生物質(zhì)原料的價(jià)格還較低，根據(jù)不同的利用方式和生物質(zhì)原料的品質(zhì)，我國每噸生物質(zhì)原料的價(jià)格為150至450元人民幣。如果按照熱量等價(jià)計(jì)算，當(dāng)國際原油價(jià)格在每桶20美元時(shí)，生物質(zhì)原料的價(jià)格應(yīng)該為每噸350元人民幣；當(dāng)國際原油價(jià)格在每桶100美元時(shí)，生物質(zhì)原料的價(jià)格應(yīng)該為每噸1750元人民幣。
生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的發(fā)展正以超乎常人想象的速度進(jìn)行著。假設(shè)，上述最新的催化反應(yīng)技術(shù)普及推廣后，就意味著生物質(zhì)原料的地位將和原油地位等同，即未來生物質(zhì)原料的價(jià)格將會(huì)大幅度提高。
專家認(rèn)為，生物質(zhì)能源將成為未來可持續(xù)能源的重要部分，隨著石油的日益稀缺和技術(shù)的逐步提高，50年后“能源植物”將改變地球的能源結(jié)構(gòu)。
鄧愛華
能源植物分三類
按照化學(xué)成分，能源植物分為三類：
第一類是富含碳水化合物的能源植物。包括富含糖的能源植物，如菊芋、甘蔗、甜高粱等；富含淀粉的能源植物，如木薯、玉米、甘薯；富含纖維的能源植物，如芒草、桉樹等。利用這些植物可得到生物柴油、燃料乙醇和燃?xì)狻?/p>
第二類是富含油脂的能源植物，如油菜、向日葵、棕櫚、花生等。這類能源植物既是人類食物的重要組成部分，也是工業(yè)用途非常廣泛的原料。
第三類富含油脂類似石油成分的能源植物，如麻瘋樹、油楠、油棕、銀合歡、香膠樹等，可直接產(chǎn)生接近石油成分的植物，其主要成分是烴類，如烷烴、環(huán)烷烴等，富含烴類的植物是植物能源的最佳來源，通過脫脂的處理可作為柴油使用。
各國爭建“能源農(nóng)場”1公頃大戟1年收獲25桶石油
目前，許多國家都開展能源植物或石油植物的研究，并通過引種栽培，建立新的能源基地，如“石油植物園”、“能源農(nóng)場”等，以此滿足對能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和生物質(zhì)能源的需要。
美國科學(xué)家通過試種發(fā)現(xiàn)，種植1公頃含油大戟，一年可收獲25桶生物石油，這些生物石油經(jīng)改進(jìn)制成的清潔燃料，成本低于天然能源。大戟原產(chǎn)巴西，把這種含油植物的樹皮割開就可流出膠汁般的汁液，它的成分與石油相似，化學(xué)特性同柴油相仿。更為神奇的是它不需任何加工提煉就可以直接作為燃料油使用，如果經(jīng)過簡單加工還可以提煉出汽油。這種樹每棵每年可產(chǎn)膠汁40～60公斤，是最理想的可直接提供生物石油的植物。
巴西試種油棕樹，3年后開始結(jié)果產(chǎn)油，每公頃可產(chǎn)油1萬公斤。
目前，瑞士正準(zhǔn)備種植10萬公頃能源植物，借此解決每年50％左右的石油需求量。
而英、法、俄等國也相繼開展了能源植物的研究與應(yīng)用。
在菲律賓和馬來西亞，有一種被譽(yù)為“石油樹”的銀合歡樹，這種樹分泌的液汁石油成分含量很高。經(jīng)專家測試，某些野草也含有類似“石油”的成分，美國加利福尼亞州境內(nèi)廣泛生長著一種野草，由于黃鼠等嚙齒動(dòng)物都害怕它的氣味，當(dāng)?shù)厝朔Q其為“鼠憂草”，1公頃面積的鼠憂草可提煉1噸“石油”，若經(jīng)過雜交人工種植，每公頃產(chǎn)量可高達(dá)6噸。
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