开发绿色能源有何前途?
今天,超过90%的能源是由化石燃料提供的,但是它们的储量是有限的。不用说,石油和天然气是最丰富的煤。据估计,技术上和经济上的可采储量只有6600亿吨,不到70年就可能枯竭。这个怎么样?我们应该努力转向发展可再生新能源。
绿色能源取代矿物燃料
有些人认为光合作用。光合作用是绿色植物吸收光量子并将简单的无机物质“转化”为有机物质的过程。绿色能源是生物能源,包括植物和所有动物粪便的产品。绿色能源的开发利用是大规模利用太阳能替代化石燃料的唯一成熟技术。
绿色能源已经被我们使用了数万年。木柴、稻草和干草都是绿色能源。直到现在,尤其是在农村地区和一些偏远落后的地区,木材仍然几乎是煮饭和烧水的唯一燃料。世界每年为此消耗的木材约为4亿吨石油。
蓝桉林
种植绿色能源
我们能不能像种植粮食作物一样,种植专门用于能源的大规模绿色植物?在陆地生态系统中,森林生态系统的生物量最高。有人估计每公顷森林的年生产力为12.9吨干物质,几乎是普通农田和草地的两倍。也就是说,每公顷森林的固定太阳能相当于原油能量的5倍。我国大部分地区都具备种植能源林的条件,特别是广大的西北、华北、东北地区和丘陵地区,具有较大的发展潜力。如果我国3亿亩荒山荒地种植能源林,一年生产的能源相当于1亿吨石油,几乎相当于中国目前的石油年产量。
为了获取能量而植树造林,存在着正确选择树种的问题。在这里,我们不仅要根据当地条件调整措施,考虑地理和气候等因素,还要选择高生产力的速生树种(其中一些几乎随处可见)。例如,桉树生长非常快,每年每公顷提供大约20吨干物质。桉树还有一个罕见的优势:条件不高,可以在贫瘠的土地上生长。巨桉、赤桉、蓝桉、细叶桉和柠檬桉种类繁多,主要分布在四川中部和长江以南地区。快速生长的树木可以更有效地积累太阳能。
用过的植物
一般来说,绿色植物只通过光合作用产生碳水化合物,即由碳、氢和氧元素组成的糖。其他植物可以更彻底地进行光合作用,并产生大量的碳氢化合物。别忘了,石油是碳氢化合物的“大杂烩”。地球上有成千上万这样的植物。人们称它们为“石油树”。不幸的是,它们仍然被忽视,没有被用作碳氢化合物燃料。
目前,人们对大戟属含油植物寄予厚望,包括桐油树、乌桕、橡胶树、蓖麻和续随子。一旦分离出来,含有碳氢化合物的胶乳可以直接用于炼油。据估计,一公顷含油植物每年可以提取几桶石油。如果这种植物种植在美国四分之一的土地上,它可以用来满足该国目前对石油能源的需求。对我国来说,种植大量能源林不仅是解决农村燃柴问题最现实、最经济的途径,而且对防止水土流失、改善环境、维护生态平衡也大有裨益。我们应该大力建设和保护能源林。
发展绿色能源潜力巨大。
当然,作为能源的植物不仅被直接用作木柴,而且被更合理地用来提取有价值的化学物质,如甲醇、乙醇和甲烷,而不是作为燃料和化学原料的石油。
巴西已经从制糖工业的残渣中生产乙醇来弥补石油短缺。甲醇的大规模生产必然与森林资源甚至农副产品的合理利用联系在一起。美国已经发明了由花生壳、稻壳、木屑等制成的甲醇驱动的汽车。
从能源利用效率的角度来看,发展沼气是综合利用植物秸秆等绿色能源的最佳途径。它不仅解决了农村地区烧柴的问题,而且使沉积物成为一种很好的肥料,间接将秸秆还田,增加了土壤中的有机质。这可以一石二鸟,这表明要开发绿色能源还有很多工作要做。
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