登陆注册
36407600000034

第34章 “绿色石油”——酒精捷足先登

绿色植物中作为燃料使用最有价值的是纤维类生物质,它包括纤维素、半纤维素、木质素三种成分。这是地球上分布最广的化合物。但纤维类的热值较低,每公斤只有4200千卡,利用率不高。而可以高效利用生物质能的最佳途径是把生物质转化为液体燃料和气体燃料。为了提高其利用率,人们采取多种措施,利用技术手段把它们加工成其他燃料形式,如固体燃料,典型的是木炭,其燃烧值可提高近100%,达到每公斤8000千卡;液体燃料,如甲醇,热值每公斤为4650千卡,乙醇(酒精),热值提高到每公斤6400~7000千卡;气体燃料,如氢,热值为每公斤28900千卡,一下子提高了7倍,甲烷,热值为每公斤6200千卡。

从上述实验数据可见,把植物纤维素进行一定加工改造后,可大大提高其效能,可以成为更为灵活方便而高效的燃料能源。

用植物造酒精是否可行呢?回答是肯定的。其实,用木材造酒精的技术并非新发明,早在二次大战之前,就已有“木材酒精”作为液体燃料供应汽车使用了。我国早在1946年,我们人民空军在东北老航校对,也曾使用过酒精作为飞机发动机的燃料进行飞行训练。其酒精很多也是来源于木材。

现在人们把燃料酒精叫做“绿色石油”,就是由于这种燃料来源于绿色植物。各种水果、甜莱、甘蔗、甜高梁、粮食、木薯、玉米芯、秸杆、稻草、木片、锯屑、草类以及许多含纤维素的原料,都可提取乙醇(酒精)。酒精作为燃料,对环境的污染比汽油、柴油都小得多;生产成本与汽油差不多;用20%的酒精和汽油混合使用,汽车发动机可以不必改装。

随着现代生物技术的发展,酶制剂工业不断扩展,许多发达国家的酒精生产普遍采用淀粉酶代替麸曲和液体曲,用酶法糖化液生产酒精发酵率竟高达93%,大大提高了出酒率。目前国外发酵生产酒精的淀粉出酒率一般约为56.3%。

现在看来,有可能用乙醇(燃料酒精)作为矿物燃料的最佳替代能源。许多国家的经验表明,燃料酒精完全可以作为内燃机燃料替代石油,而且其来源不会枯竭。酒精的热值虽比石油低30%,但每公斤也有7000千卡。据1991年最新科学研究表明,生产1加仑酒精需要56000个热量单位,而1加仑酒精至少可以产生76000个热量单位,使有用能量增加20%。若在乙醇里掺入10%的汽油,燃烧后的一氧化碳可大大减少。

利用哪种纤维素提取燃料酒精,也要根据各国的资源情况而定,各国酒精工业的生产各具特色,有的国家森林面积大,造纸工业发达,就采用亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精,如北欧的瑞典、挪威、芬兰三国。而南美的巴西、古巴等国盛产甘蔗,则全都用甘蔗糖作原料生产酒精。

巴西是发展燃料酒精工业最快的国家之一。近些年来,巴西在推用酒精汽车燃料方面,已经取得很大成绩。在巴西全国已普遍使用酒精或使用由60%的酒精和33%的甲醇、7%的汽油混合液体燃料作为汽车用燃料。早在1975年,巴西就实施了“国家乙醇生产计划”。到1981年时,专门用300万公顷农田种植甘蔗、番薯树,有近300家工厂专门从事生产酒精,仅一年就生产12亿加仑,绝大部分用于汽车燃料,约占该国汽车燃料的50%。巴西还进行了固定化酶利用技术的研究,以便更有效地利用木薯生产乙醇。巴西政府十分重视用乙醇取代石油工作,现在巴西正在继续用发酵工艺从植物中获取酒精,生产水平稳步上升,1吨甘蔗已可生产出65升纯度为96%的酒精。1公顷土地种植甘蔗,可提取相当于28吨石油的酒精。

新西兰科学家对植物能源进行了深入研究,他们发现植物通过化学分解后,可以得到氢气、沼气和酒精。他们还认为,在这方面最有发展前途的是饲料甜菜、紫苜蓿和松树。这些专家预测,到2000年,仅从松树中提取的能源就可满足新西兰全国运输部门全部燃料的需要。

瑞典对植物能源抱有更大的期望,1980年就制订了一项新的能源计划。计划规定,树木将成为瑞典的新能源。随即,在全国种植了300公顷“能源树”。这些树的主要用途就是研制酒精燃料。这样,瑞典每年可获得300万吨树汁,转变成酒精后,将相当于瑞典每年石油消耗量的50%。在北部地区种植了大片柳树、赤杨,1~2年就可快生成材。

澳大利亚也准备用当地生长的桉树用发酵工艺生产酒精。

美国是居世界第二位的酒精燃料生产国。1983年生产总量就已达3.75亿加仑,占全国汽车总耗油量的5‰。早在1977年,美国能源部就制订了“国家酒精燃料计划”,其短期目标是用剩余农产品玉米进行发酵生产酒精,以代替汽油作为汽车燃料,其长远目标是实现纯酒精发动机的实用化,预计到2000年,将有相当一部分汽车实现纯酒精化。据报道,美国目前销售的汽车汽油中,实际上70%是“酒精汽油”,就是1/10酒精和9/10汽油的混合型燃料。

日本在1979年也制订了“石油代用品16年开发计划”,其中主要是以制取酒精作为研究课题,有7家私营公司参加,开发使用细菌的高速发酵设备,以加速酒精燃料的生产。

印度也很重视生物技术在酒精生产中的发展。1991年印度罗迪加尔微生物研究所经过4年研究,研制出一种培养新酵母品系的方法,使酒精产量翻一番。这种新酵母品系以92%的效率把糖浆转化为酒精,在不到48小时内,可生产出浓度12%~16%的酒精发酵醪液。印度生物技术部已在各酒精厂推广这一新技术。

其他国家,如德国、加拿大、印尼、菲律宾等国,也都对用植物生产酒精燃料十分重视,并先后开展了这方面的开发研究工作。

同类推荐
  • 科学伴你行——生物启迪

    科学伴你行——生物启迪

    随着历史车轮的运转,时代的变迁,科学技术也在发生着日新月异的变化。本套书内容涉及科技、经济、环境和人类文明进步等与生活协调、发展密切相关的问题,既体现了高深的学术造诣,又具有坚实的人文底蕴,旨在促进自然科学与人文社会科学的结会、科学精神与人文精神的融通。
  • 动手做实验丛书--金属实验改进设计实践

    动手做实验丛书--金属实验改进设计实践

    本系列丛书主要介绍动手做实验,本书详细讲解了金属实验改进设计实践。
  • 星球保卫战:守护最后一块湿地

    星球保卫战:守护最后一块湿地

    关爱自然,热爱地球,爱她的青山绿水,爱她的碧草蓝天,爱她的鸟语花香……我们要真正学会保护地球,让我们手挽手,肩并肩,心连心,筑起一道绿色的环保大堤。捍卫资源,捍卫环境,捍卫地球,捍卫我们美好的家园吧!我们要更加自觉地珍爱自然,更加积极地保护生态,努力走向生态文明新时代,作为新时代青少年的我们,关注生态文明责无旁贷。
  • 探索未知-人类生活环境与物理

    探索未知-人类生活环境与物理

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 趣味科学馆丛书:生态资源大搜索

    趣味科学馆丛书:生态资源大搜索

    生态环境问题不是人与自然的矛盾与冲突问题;而是今天生活在自然中的人与未来生活在自然中的人的关系问题,只要树立现代的科学发展观,人类就一定能够达到诗意般地安居。《生态资源大搜索》是趣味科学馆丛书之一。本书内容包括认识生态系统、地球上的自然资源、地球的生态系统、认识生态因子的作用、生态的作用。《生态资源大搜索》由刘芳编著。
热门推荐
  • 现实生活中的修士

    现实生活中的修士

    没钱?随便捡一个“五柞宫神鼎”,价值连城!你甩了我,跟一个冠军队替补球星?对十三冠王足球队,我半场随便进十二个球!跟玩似的!百米世界纪录难破?我就怕跑快了,让全世界的眼珠子都掉下来了。猪肉价格贵?我来“高科技”养猪!看二师兄还能不能哄抬身价?还有什么?你说,我没有搞不定的……~你“城市套路深”?我有火眼金睛!你耍阴谋诡计?我有过墙梯!~归来时,他已经是修士,就生活在我们身边……
  • 倾我倾城

    倾我倾城

    13岁的冰极瞳无意间救了一个少年,但却不知这个少年后来却成为了她的杀父仇人,灭了她满门!于是,她躲,他找;她逃,他追;陪她笑,陪她闹,陪他坑人,陪她闹事。“你看,我们一起做了这么多事,所以呀,丫头,别想逃,想逃也逃不开了。”如果早知今日,我宁愿从未见过你,没有杀你是我这辈子做过最后悔的事。如果可以,今生今世,永生永世,我要你的心来还……咦?丫头,我的心早就给你了,你的记性怎么变得这样不好,这么久了还问我要呢?当他们再次遇见,是否能够冰释前嫌,和好如初?当时光流转,他们是否能够解开所有的谜团?当一切尘埃落定,他们是否能够找回曾经的自己,一起走向那条名为余生的路?
  • 您的挨揍系统已上线

    您的挨揍系统已上线

    灵气复苏!唐流雨意外被绑系统后,他终于觉醒了!他觉醒是挨揍!每次被打后,疼痛感会自动转化,提升基因序列等级,同时还会强化自身的机能!
  • 眼中藏匿的星河

    眼中藏匿的星河

    在青春中我们总是留有遗憾,青春不止是我们,是我,是你,是他
  • 我是小村医

    我是小村医

    郁郁不得志的小医生,一夜后竟然能看到……从此以后,我走上了一条自己以前都不敢想的路
  • 吞噬武灵

    吞噬武灵

    在一个旧货摊上,夏明买了扳指和一本小小的口袋书也就是小人书。一天,书上出现些奇怪的内容,有能看得懂的方程式和科学猜想,有看不懂的图案和人体运行经络图。而从扳指中还出来一位虚拟智能生命,从此平凡的夏明将不再平凡……
  • 穿越之卿本为妃

    穿越之卿本为妃

    【本文穿越甜宠,男主女主一对一,不搞暧昧,不沾花惹草,喜欢记得收藏呦】她是叱咤杀手界的怪物,一招不慎穿越到异国大陆......她借用她人之身,“不幸”滑倒,失了清白之身,却得了个男人,不亏,不亏......穿越来的的头一天,便收了只黑狼做宠物,后来,这匹黑狼成了狼王。她收留的同伴,有成丞相的,有成将军的,还有成禁军统领的......而她呢,自带好战、不死体质,自然是替心爱的男人打江山去了。前期,看玥王夫妇的甜蜜日常,后期,皇上皇后的日常,依然很甜蜜。文中地名、异国大陆皆为虚构,如有雷同,纯属巧合。《穿妃》的后续《归来之杀手不好惹》已开文,女主大大的身世大揭秘,男主大大会反穿到现世,再续前缘吗......新书推荐:《被狼王子偷走的吻》,苏甜苏甜的恋爱文。新书求收。
  • 解忧搭档组

    解忧搭档组

    俞浅桢瞥见垃圾桶旁边的一只落水小白猫,腿部受了伤,伤口上正冒血。“喵~”可怜的那双绿色闪闪发光的眼睛似乎是在求助于少女。俞浅桢叹了口气,“看来今天你也受了不少委屈呢。走吧,我带你找个温暖的家。”“喵喵喵~”白猫叫唤了几声便转身往小巷子跑了。“去哪啊。你受伤了,不能跑的。哎…”话还没有说完,就赶紧追着那只白猫,生怕它跑丢了一般。俞浅桢也不顾着路面上的水坑,直奔白猫跑去的方向。“呼…呼呼。好能跑,终于追到了。”她一边扶着墙角一边插着腰,气喘吁吁地说:“你过来,俞姐姐保证不打死你。当然,把你伤养好了。我会考虑折腾你一下。”“喵喵喵~”白猫似乎很不逊,抬起前爪舔了舔。
  • 士师传

    士师传

    平凡世界中有着一群修炼天地元气的人.他们被称为士师.平凡的主角在这个世界一步步向前
  • 浅墨染卿衣

    浅墨染卿衣

    苏家有女,自幼为男,好色成性,专爱美人,爱闯天地,英雄救美,直至爹娘道,卿本红妆,不知所措……昔日小跟班的痴痴相望,曾经的好兄弟堕入爱河,所救之人将以身相许,她究竟该如何是好?到底是节操的沦丧,还是性格的扭曲?