引领燃油新时尚

吴再丰

植物也能产石油？是的，你没听错！在化石燃料日益枯竭的今天，石油植物的出现对我们来说，无疑是巨大的福音。

近年来，为了寻找代替石油的燃料，各国科学家可谓绞尽脑汁。如今，生物燃料逐渐在各个方案中脱颖而出，成为替代石油的重要选项。

所谓生物燃料，是指由生物体组成或转化的固体、液体或气体燃料，其中大多以植物为主要原料。人们也把这类可以直接生产工业用燃料油或可以经过发酵、加工生产出燃料油的植物，统称为“石油植物”。与其他能源相比，石油植物有太多优势。曾有专家预测，20年后，石油植物将成为人类的能源宝库。

生物燃料重引关注

主流的生物燃料分为三种：一是以甘蔗或玉米等为原料的“生物乙醇”，二是以植物油为原料的“生物柴油”，三是生物乙醇与异丁烯物质以大约9：11的比例合成的乙基叔丁基醚（ETBE）。

其实，生物燃料并非新生事物。早在1908年，美国工程师亨利·福特发明汽车时，使用的燃料就不是汽油，而是生物乙醇。

而石油是随着人类大规模开采，具备了能够满足供需且价格低廉的优势，才逐渐成为主要燃料，并沿用至今的。但如今，石油储备量日渐减少，价格飞涨，缩小了与较贵的生物燃料的差价。同时，燃烧石油会排放大量温室气体，导致地球环境不断恶化，与现代社会发展需求相悖。

因此，相比之下，生物燃料的优势就显现出来了。生物燃料的原料是植物，燃烧时释放到大气中的仅是生长过程中吸收的二氧化碳，吸收量和释放量恰好相抵，温室气体总量平衡。此外，生物燃料还能与汽油或柴油等汽车燃料掺和使用，以减少石油消耗量。2007年4月，在日本东京的50个加油站开始出售掺和7%ETBE的汽油。这种汽油虽然特殊，但现有汽车不用改造发动机或油箱就可使用，非常方便。鉴于这些优点，生物燃料开始重新引起人们的关注。

不论是1997年颁布的《京都议定书》，还是2007年IPCC（联合国气候变化专门委员会）发布的第四次报告，都开始强调生物燃料的意义。

如今，世界各国纷纷加快了运用生物乙醇的脚步。其中，美国与巴西是两大生物乙醇先进生产国。自1970年起，美国就开始尝试将生物乙醇掺和到汽车燃料中。现在，掺和10%生物乙醇与掺和85%生物乙醇的两种燃料已在美国成为主流。自1930年起，巴西也开始生产混合生物乙醇与汽油的燃料。到了1975年，混合20%生物乙醇的燃料在巴西全国销售，100%生物乙醇燃料也开始普及。得益于国家促进计划，如今行驶在巴西国内的约2000万辆汽车中，91%是以专用生物乙醇或以生物乙醇与汽油混合燃油为燃料的汽车。

生物乙醇的制法与白酒制法基本相同。生物乙醇以玉米或甘蔗等为主要原料，木材、杂草或农业废料也都能制造乙醇。我们只要将原料粉碎，经过酵制、浓缩，便能制成浓度为95%以上的乙醇。如果考虑生产成本，玉米和甘蔗是制造乙醇的首选。玉米中的蛋白质含量非常高，每吨玉米能生产336.9千克的乙醇，这个值在各种材料中是最高的。每吨甘蔗可生产的乙醇量只有玉米的1/6（约56.8千克）。不过，甘蔗也有自己的优势——种植密度较高，以1万平方米耕地为例，玉米可生产2132千克乙醇，甘蔗则可生产5191千克乙醇。

但是它俩的适宜种植地域受到限制。而且，玉米和甘蔗是食品类植物，随着生物燃料需求量的提高，必将引起食品或饲料价格的上涨。而木材、秸秆等木材系的生物燃料原料并非食物，因此更有发展前途。目前，日本正在开发以稻秸等纤维素为原料生产乙醇的技术。2008年2月，美国政府正式发表公告，禁止将粮食用于制造生物乙醇。但是这并不意味着生物乙醇发展的终结。

石油植物竞显“身家”

事实上，在美国政府发布禁令前，专家们就考虑到如果能源生产与粮食供应相争一定不是长久之计。经过长期不懈地探索和研究，专家们最终发现了一种适宜替代的芳草类植物。这种源自非洲的植物属于芒属作物，具有很强的光合作用能力，是理想的石油植物。它生长迅速，一年可收多季，一季能长3米多高，当地人称它为“象草”。象草对生长环境的要求不高，从亚热带到温带的广阔地区都能生长，而且不用施肥，仅凭根状茎上庞大的根系就能有效地吸收土壤中的养分。更重要的是，它的种植成本很低，不到种植油菜成本的1/3，而且产生的能量相当于菜籽油制取生物柴油的2倍。此外，在收割时，象草的植株比较干燥，所以制取石油的转化率很高，平均每年1万平方米可生产12吨“生物石油”，其亩产比现有任何一种能源植物都要高。

这一发现立刻引起了各国科学家的广泛关注。大家纷纷猜想，既然芒属植物能制造出柴油，那么，其他类似的植物是否也能合成出石油成分呢？美国科学家通过试种发现，种植1万平方米含油橡胶树，一年可收获25桶生物石油。经这种生物石油改进制成的清洁燃料，成本低于天然能源。橡胶树原产巴西，将这种含油植物的树皮割开，就会流出胶汁般的液汁。提取液汁的成本与石油相差无几，其化学特性则与柴油相仿。更为神奇的是，它不需要任何加工，可以直接作为燃料使用。一棵橡胶树可年产胶汁40～60千克，堪称大自然中最理想的可直接提供生物石油的植物。

此外，油棕树也越来越受到人们的关注。这种植物生长快，而且能产生很多与柴油性质相同的油，可以作为生物柴油使用。据说，巴西一些大规模的种植园已开始准备批量种植，3年后便可产油，届时种植园平均1平方米可产油1千克。在菲律宾和马来西亚，还有一种被誉为“石油树”的银合欢树，这种树分泌的液汁含有大量石油成分。另外，经专家测试，某些野草也含有类似“石油”的成分。美国境内生长着一种野草，因黄鼠等啮齿动物都害怕它的气味而得名 “鼠忧草”。鼠忧草也可以制造“石油”，若经人工杂交种植，1万平方米的鼠忧草可生产“石油”6000千克。目前，美国学者已发现了乳草、蒲公英等30多种富含油的野草。此外，科学家还发现有了300多种灌木、400多种花卉含有一定比例的“石油”。

目前，许多国家都开展了有关含油植物的研究，并通过引种栽培，建立新的能源基地。

绿色能源前程似锦

那么，利用石油植物生产的生物燃料与汽油相同吗？

从能效方面来说，生物乙醇燃烧时产生的能量约是汽油的60%。所以掺和到汽油中的生物乙醇越多，每单位体积释放的能量就越少。例如掺和了10%生物乙醇的混合汽油与普通汽油相比，混合汽油释放的能量只是普通汽油的96%。如果将这一比例反映在燃料消费率上，则同量汽油能够行驶100千米，而同量的混合汽油只能行驶96千米。

在成本方面，生物燃料比汽油要高。因为生物乙醇必须经过播种、培育、收割、加工等阶段。但石油是不可再生能源，它的枯竭无法避免。而生物燃料可以通过栽培、种植，循环生产。

至于对环境的贡献，生物燃料比汽油大得多。1立方米生物乙醇与同体积的汽油相比，可减少1094千克的二氧化碳排放量。

作为新一代的绿色能源，石油植物还有许多其他优点。首先，它能在生长过程中消耗二氧化碳、降低温室效应，还可以通过生物分解，避免对土壤、地下水造成污染；它也不含硫化物，燃烧后不会产生污染气体。其次，种植石油植物可以阻止土壤流失，帮助人们重新建立新的土壤层。再次，石油植物分布面积广，属于可再生资源，如果我们能因地制宜地加以种植，完全可以实现就地取材。这不仅能省却矿物能源勘探、钻井、开采等过程，也可以大大降低运输、生产成本。最后，开发石油植物，还将逐步加强世界各国在能源方面的独立性，减少对石油市场的依赖，可以在保障能源供应、稳定经济发展方面发挥积极作用。

石油植物的开发，是解决未来能源供需问题的有效途径之一。如今，美国种植的石油植物已扩大到10万平方千米，年产量超过500万吨。菲律宾种植了1万多平方米银合欢树，瑞士也准备种植10万平方米的石油植物。

植物能生产石油并非无稽之谈，在环境不断恶化、能源供需进一步失衡的时代，这个救兵绝对能起到无法估量的作用。或许10年后，就是石油植物大显身手的时代。