頭一回聽說能源還能被種出來吧?其實也沒你想象得那么神秘!你想想,在沒有煤炭和石油的古代,人們燒什么呢?柴火呀!如今,科學家重新開始燒柴度日。當然了,這些“柴火”都是被精挑細選出來的“植物精英”——能源草。
好多好多草
能源草并不是某一種草的名字,而是一系列可以作為燃料使用的草本植物的統(tǒng)稱。這類植物種類還挺多,一般都是禾本科多年生高大的叢生草本植物。能源草家族中鼎鼎大名的家伙有蘆竹、象草、柳枝稷、草蘆……
嗨,還不就是一堆草嘛,真有那么神奇?沒錯,這些植物相比于以石油、煤炭為代表的傳統(tǒng)能源,優(yōu)勢多多!
四大優(yōu)勢
1千克能源草燃燒時釋放的熱值,大約相當于同等重量煤炭的70%~80%。作為植物代表,能源草的這一數(shù)據(jù)相當“強悍”。而如果通過改進設備,讓能源草更加充分地燃燒,還能進一步提高它們的利用效率。
能源草燃燒時釋放的二氧化碳量與它們生長時吸收的大致相當。也就是說,能源草的利用不會增加二氧化碳的排放。
能源草適應性強,不怕冷不怕熱,就連干旱和鹽堿的地方都毫不畏懼,你想把它們種到哪里就可以種到哪里。采集的時候嘛,“收割機上”。
能源草是植物,把它們種在地里,它們就會一茬接一茬地瘋長,基本可以說它們是取之不盡用之不竭的。
能量從哪兒來?
能源草的能源,其實就是生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是人類最早利用的能源之一,比如燒柴就是利用生物質(zhì)能來制造熱能。歸根結(jié)底,生物質(zhì)能是植物通過光合作用將太陽能固定到自己身體中。所以,我們也可以這樣理解,能源草所蘊含的能量其實與煤炭、石油、天然氣所蘊含的能量都是它們“消化”后的太陽能。所不同的只是,煤炭、石油、天然氣儲藏的是經(jīng)歷了幾百萬年甚至幾億年“地質(zhì)歷史時期的生物質(zhì)能”。
但是,同樣是植物,為什么有些能作能源草,有些不能呢?這是因為,只有那些光合作用速率快、生長周期短、一年中可以多次反復收割、生物質(zhì)能儲存量大的植物才能當作燃料。
多樣化利用生物能
能夠被用作能源的植物還有很多,比如玉米和甘蔗。只要使用一種特殊的酶,就可以將玉米中的淀粉轉(zhuǎn)化成糖分,再進行發(fā)酵,或者直接用甘蔗中的糖分進行發(fā)酵,結(jié)果就能得到乙醇(也就是酒精)。
玉米乙醇和甘蔗乙醇可以燃燒,可以作為酒精燃料用在機器中。此外,從海藻中也能夠提取出油脂,麻楓樹中也可以榨出油來——這種油甚至能夠驅(qū)動波音747飛機飛行!
性價比是個大難題
評估一種能源的利用率是否優(yōu)秀,投入產(chǎn)出比很重要,這個比值越大越糟糕。比如,用石油生產(chǎn)汽油所投入的能源,與產(chǎn)出汽油能源的比值是0.81,很低呦!而如果是用玉米生產(chǎn)酒精,這個比值會上升為1.36,看來不如生產(chǎn)汽油劃算哦!而如果用秸稈生產(chǎn)乙醇,投入產(chǎn)出比竟然高達10.3!這樣看來,在現(xiàn)有的科技條件下,生物燃料的性價比還不能和傳統(tǒng)能源相提并論。
科學家認為,只要能夠解決轉(zhuǎn)化效率和成本問題,能源草在未來的世界中將扮演重要角色。這可是個大難題,不過為了宇宙和平與人類發(fā)展,就把這難題拜托給諸位啦!