地球上的可再生能源有那些

人类生存和发展的三要素

物质、能量与信息。

因此，能源的发展史直接影响人类的发展史。

我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：¾¾ 物质、能量和信息。

组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。

一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。

能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。

未来对能源的要求

有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。

未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。

而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。

除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。

u 能源的定义与源头

究竟什么是“能源”呢？《科学技术百科全书》是这样说的：“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”；《大英百科全书》说：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见，能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之，能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。

能源的源头

来自地球以外天体的能源（如太阳能）、地球本身蕴藏的能源（如地热、核能）、地球与其它天体相互作用产生的能源（如潮汐）。

而能源是产生能量的源头。

人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源，在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭，加热到一定温度，能和氧气化合并放出大量热能，可以直接用来取暖，也可用来产生蒸汽推动汽轮机，再带动发电机，使热能变成机械能，再变成电能。把电送到工厂、机关和住户，又可以转换成机械能、光能或热能。

在我们生活的地球上，能源形形色色。总起来说有三个初始来源。

太阳能

地球

来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

与地球内部的热能有关的能源，我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。

与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量，称为原子核能，简称核能，俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源，以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外，还可以用作其它类型的动力源、热源等。

来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比，潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约可折合为6000 万吨煤。

u 能源结构与储量

地球上有哪些能量资源可供我们使用？它们还能维持多久？我们该怎么办？

能源的种类

一次能源：煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源；

二次能源：汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源，

一次能源和二次能源能源按其生成方式，分为天然能源（一次能源）和人工能源（二次能源）两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等；人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。

常规能源和新能源其中，已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源，称为常规能源，通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

煤的时代

能源结构的变迁历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪，到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代，随着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天然气，到20世纪60年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地位。但是，20世纪70年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境污染问题。

而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计

煤炭：～200年

石油、天然气：～50年

核能：无穷多

之一的电力消耗逐年增加。根据统计，人口若每30年增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。

于是，20世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。

化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用？据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨，预计还可开采30～40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米，预计还可开采60年。必须指出的是，煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了，且不说可能带来的环境污染，它们还是很好的化工原料呢！

水能及新能源的潜力那么水能呢？我们知道，水力是可以长期开发利用的。但是，在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办？再说，水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中，太阳能虽然用之不竭，但代价太高，并且就目前的技术发展情况来看，在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似，它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制，如风能、潮汐能、地热能等等。

易裂变核素

易发生裂变的原子只有铀-235（U235）、钚-239（Pu239）、铀-233（U233）三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235，钚-239可由铀-238生成，铀-233可由钍-232（Th232）生成。

易聚变核反应

氘（D2）-氚（D3）反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在，而氚极少，必须由人工生成（如由锂制造）。

核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。

天然铀的成份

天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238，仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。

作为发展核裂变能的主要原料之一的铀，世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。如果利用得好，可用2400～2800年。

聚变反应主要来源于氘-氚的核反应，氘来可大量自海水，氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.03克／升，据估计地球上的海水量约为138亿亿米3，所以世界上氘的储量约40亿万吨；地球上的锂储量虽比氘少得多，也有2000多亿吨，用它来制造氚，足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变，核燃料就可谓“取之不尽，用之不竭了”，人类就将从根本上解决能源问题，这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。

专家们预测，核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。

1.2 变脏的地球与干净的核电

本节要点：回答的问题以下问题：现有的能源还能维持多久？能源利用可以不污染环境吗？核能真是可持续能源吗？

u 能源的可持续发展

必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。

而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。

能源利用与环境的可持续发展

能源危机

目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪（如石油），最多的也能维持一、二百年（如煤）人类生存的需求。

今天，几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战：保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。

能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿，比上个世纪末期增加了2倍多，而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”，能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主，其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量，专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。

浓烟滚滚的火电厂

能源对环境的污染 另一方面，特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境，使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是：氮氧化物（如NO与NO2）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO） 大气污染的主要源头

目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。其来源主要有三个方面：① 煤、石油等化石燃料的燃烧；② 汽车排放的废气；③ 工业生产（如各种化工厂、炼焦厂等）产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。

1. 多元化

世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正在向以天然气为主转变，同时，水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加，在某些地区，燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中，风电要达到4000万千瓦，水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略，到2010年，英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%，到2020年达到20%。

2. 清洁化

随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，不仅能源的生产过程要实现清洁化，而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中，煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%，石油的比例将维持在37.60%～37.90%的水平。同时，过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展，洁净煤技术（如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家，如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电，它们认为核电就是高效、清洁的能源，能够解决温室气体的排放问题。

3. 高效化

世界能源加工和消费的效率差别较大，能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步，未来世界能源利用效率将日趋提高，能源强度将逐步降低。例如，以1997年美元不变价计，1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元，2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元，预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元，2025年为0.2375吨油当量/千美元。

但是，世界各地区能源强度差异较大，例如，2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元，2001～2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3～3.2倍，可见世界的节能潜力巨大。

4. 全球化

由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性，世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求，越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应，世界贸易量将越来越大，贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例，世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨，年均增长率约为3.46%，超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来，世界石油净进口量将逐渐增加，年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日，2020年将达到4080万桶/日，2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快，世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。

5. 市场化

由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段，故随着世界经济的发展，特别是世界各国市场化改革进程的加快，世界能源利用的市场化程度越来越高，世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少，而政府为能源市场服务的作用则相应增大，特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面，政府将更好地发挥作用。当前，俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家，正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施，这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高，有利于境外投资者进行投资。

三、启示与建议

1. 依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，走高效、清洁化的能源利用道路

中国有自己的国情，中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色，决定在可预见的未来，我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变，我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在，这就要求中国的能源政策，包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限，以及正处于工业化进程中等情况，应特别注意依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，寻求能源的清洁化利用，积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。

2. 积极借鉴国际先进经验，建立和完善我国能源安全体系

为保障能源安全，我国一方面应借鉴国际先进经验，完善能源法律法规，建立能源市场信息统计体系，建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制，积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化，提高市场化程度；另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话，扩大能源供应网络，实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.

如今是科技大爆炸的时代，科学技术的快速更迭带动了生产力的发展，各种高科技发明和创作已经对人类的日常生活产生了巨大的影响。

现在科学家们已经在医疗健康，新能源，人工智能和太空探索等多个前沿领域展开了深入的研究，未来人类的科技会持续发展，并且发展速度将会越来越快。

这些领域在未来将会产生足以改变人类自身命运的重大科研成果。让我们来盘点一下。

有证可考的人类历史有几十万年之久，但是至今人类对自身的了解和认知还处于很初级的阶段，从秦始皇求仙丹到民间供奉痘神，乃至欧洲中世纪的放血治疗术，以及今天冠状病毒疫情的隔离防控。人类的发展历就是与各种疾病作斗争的历史。

现代医学经验告诉我们，很多种致命疾病，都跟人类自身的基因染色体组成有关，可以肯定的是，随着人类基因组工程的发展，如果真的能做到对DNA进行优化和改造，那么所有的遗传疾病都将在胚胎开始阶段得到预防，所有恐怖的病毒也将被人体自身免疫系统直接捕杀。可以找出自身有缺陷易致病的基因，并用更加强壮健康的基因替代它们。这就意味着每个人都将是天生健康，头脑聪慧，百毒不侵，能在各种恶劣自然条件下生存的铁人。每个人将很不在衰老，寿命超长。DNA重组技术一旦获得成功，就不只是有没有轰动效应那么简单了，因为人类已经通过高科技完成了自我进化，人人都是超人。

放眼世界，西亚诸国用了几十年的时间，就从从一个个半原始部落，都变成了富得流油的土豪，原因就是因为石油。人类现代化社会对能源的需求日益庞大，离开了石油和煤，人类将无法生存。虽然这些传统的能源给人们的生活提供了基础保障，但是造成了太多环境的污染，而且其储量也越来越少，面临枯竭。

人们已经意识到了能源危机的科普，因此绿色新能源方面的研究已经广泛地展开了。如果人们能够研制出高科技的以太阳能，核能，水能或风能为主的高效清洁能源装置，彻底替代石油和煤。那么人类的能源问题将被彻底解决。

目前，智能设备和物联网正在缓慢地发展，不过随着5G时代的到来，万物都将互联。无线通信将在人类的日常生活中占主导地位。可以想象，如果小到个人穿戴，家用电器大到房屋，汽车乃至整个城市整个地球都通过网络连接在一起。到时人类生活所有的一切都将数字化和自动化，这是一个多么伟大的壮举。

不仅如此，人工智能进步，让那些科幻电影或书籍中智能机器人被制造出来，为人类服务。同时人类在自己身上也开始植入AI芯片，把自己改造变成了半人和半机器的身体，拥有真正的超能力，可以轻易地变成了超级人类。这些发明创造，足以让人类有能力去探索宇宙里的奥秘。

手机或平板电脑没电了怎么办？大不了充上电开机嘛，但若是如心律调节器这类植入人体内的电子医疗设备没电了，那后果就严重多了。不过，最新的研究发明了一种新技术，将太阳能电池植入人体皮肤为体内的医疗设备充电，以后的心律调节器电池的更换，就不必如此麻烦了。

瑞士的这个研究团队研发了可穿戴在手臂上的太阳能测量设备，设备内配有大小为 3.6 平方厘米的太阳能电池，面积小到能够植入体内，且还能量测太阳能电池产生的电力输出。而在太阳能电池上，放上了滤光片以模拟皮肤的特性及其对光源的影响。在一年内的任何时节里，即使实验者交回的太阳能电池所产生的电力为最低者，平均下来，也能产生 12 微瓦的电量，比一般心律调节器所需的 5 至 10 微瓦还要高。

太阳能油漆

氢是最洁净的能源之一，燃烧后只产生水，没有其它有害的副产物。澳大利亚的研究人员发明的太阳能油漆正是利用可再生的太阳能，将空气中的水蒸汽转化为氢燃料。它的独特之处来源于两种关键的组分：硫化钼和氧化钛。前者负责吸收水，并催化水分解，后者负责吸收太阳能，提供水分解所需能量。这种太阳能油漆拥有很多优势，例如不需要人为添加清水或蒸馏水，系统自身就可以从空气中吸收水分。

这个可以吗，难度太高了

在填埋处理场，过去填埋的垃圾分解后，会发生含40％左右甲烷的气体(垃圾填埋气体)。回收、利用这些甲烷气体，可以有效利用资源，同时，甲烷气体的温暖化效果是二氧化碳的21 倍，可以对防止地球温暖化作出很大贡献。垃圾填埋气体通过打入填埋地面的铁管(气体井)予以回收。

从垃圾填埋处理地气体(LFG)的能源回收，作为可再生能源技术具有很高的未来性，已经由诸多国家作出了商业性的实证。填埋处理地气体的产量在诸多国家只是单纯作为废弃物投弃处理，而可以取代这种方法的卫生性填埋处理动向的出现，在世界上也将在新世纪之初不断增加。诸多发达国家家虽然将削减填埋处理的废弃物量作为目标，但从既有填埋处理地大量发生处理地气体的情况，今后也将在相当长时间里存在。另外，即使在垃圾减量化对策实施之后，许多生分解性废弃物也被填埋处理了。

因此，今后LFG 回收量继续增加的可能性很高，通过其回收，在经济上以及环境上都是很大的优点。技术的原理、动作及特征：从LFG 的能源回收，在气体收集与利用方面的技术，已经日臻成熟。现在，5 大洲各地的20 个国家，提出了600 多件填埋处理地气体能源回收计划。填埋处

理地气体可以作为发动机、锅炉、炉窑(窑)、暖气装置(加热器)、炉等的燃料予以利用。另外，作为精炼之后质量可与天然气相匹敌的气体，可以向天然气管线直接供给与制成车辆燃料用压缩气体。尽管如此，进一步改善垃圾填埋处理地技术，提高其作为处理地气体供给地功能的余地还是充分存在的。垃圾填埋处理地的设计与运营，是能源回收方面最优化的事例，现在的时点还极少。

填埋处理地气体是以甲烷、二氧化碳为主成分，本身作为污染物质就应该是排出规制对象。从处理地气体的能源回收，作为排出规制工序中所得的成果，也具有极大的意义。

作为LFG 资源的规模，正在世界上不断扩大。这是因为各地方自治体排出的固形废弃物，特别是发展中国家正在不断增加，为了排出规制而应收集、加工处理的填埋处理地气体量也在不断增加。

石油危机后科学家总是想找一种稳定的替代能源，因此就盯上了天然气和煤炭，其中煤炭的储量是石油的几十倍甚至更多，但对于化石燃料来说，无论其体量有多大，总是用一点少一点，而人类需要一种可持续能源，甚至是无限能源！

“石油树”就是科学家从众多替代的可持续能源中找出来的，因为它们的含油率很高，只要有太阳就能产油，存在相当高的利用价值，那么石油树未来真可能代替石油吗？

石油树到底是什么树？

一般所指的就是石油树大都是指桐油树，或者叫麻风树，这种树很常见，果实可以榨油作为木材的防腐层，是重要的工业用油提供者，它的果实产油率很高，种子含有约20％的饱和脂肪酸和80％的不饱和脂肪酸，以及它们产油率25％-40％（重量），但一般直接榨取只能达到26%，如果用化学溶剂萃取法则可达40%以上。

它的油脂是生物柴油的优质原料，2007年，英国石油公司在印度安得拉邦投资1000万美元，种植了8000公顷的桐油树，收获的果实将被用作制造生物柴油！

桐油树的好处是它不像粮食作物制造酒精需要挤占口粮份额土地，可以生长在荒山野岭上，对土地要求很低，而且需水量不大，因此它是一种比较理想的能源来源。印度政府认为，只要将印度没有被利用的荒地都种上桐油树，将会满足印度未来的能源需求。

还有哪些“石油树”？

据中国热带农业科学院网站的一篇报道，海南正在尝试多种“石油树”，比如天然生长在海南省沿海沙滩地带的灌木植物牛角瓜，其茎、叶的汁液中即可提取轻质油类，可以称为石油的替代品，另外黄宗道院士临终前的一份建议书中也指出马来西亚牛角瓜和马来西亚引进的最高产油棕，未来都有潜力成为替代石油的植物。

海南还有很多“产油”的植物，比如早期没有电灯时代用来点灯的油楠，等树长到十几米高时，在树干上钻个孔，经过两三个小时后就能流出5~10升黄色液体，不需要任何加工即可点灯，甚至稍作过滤即可作为柴油机燃料，因此油楠也被称为“柴油树”。

另外绿玉树浑身白色汁液尽管有毒，大却能作为加工石油的原料油，还有橡胶树、椰子树都是有潜力的石油植物。

“石油树”到底能否替代石油？

生物柴油非常优势明显，首先可以降低二氧化碳和硫化物的排放，也能降低芳烃75%-90%的排放，致癌物也大幅下降，对环境比较友好，特性与石油提取的燃料油类似，发动机不需要改装，另外生物柴油等制品的闪点很高，甚至比石油柴油还高，非常安全。

而且它还容易降解，泄漏后28天，即可降解85~90%，对自然界危害比较小，另外生物毒性也很低，对皮肤刺激也低，几乎浑身都是优点，从可持续角度来看，石油树是完全可持续发展，只要有土地和阳光，石油就能源源不断地产出，一直到天荒地老、海枯石烂........

而且那么为什么还不全国推广呢？

因为生产它很麻烦，比如“石油树”之称的桐油树，它的种子含油率40%，但那是干果，需要一个个去捡拾回来（成熟时会掉落），油楠需要一棵棵去割取回来，其它的“石油树”同样存在这样或者那样的诸如采集或者加工麻烦，成本其实是比较高的。

只有等油价高企，或者难以获取时，这些石油树才会体现出真正的价值，而在现代仍然有大量石油蕴藏可以去发现或者技术提升即可开采时，生物柴油这些生物来源，仍然只是一个替代品，它无法大规模替代石油，当然石油另外一个功能是工业原料，比如塑料和各种高分子材料都是石油制品，生物油脂中这部分无法替代！

国内生物柴油公司经营状况

无论是生物油脂还是化石燃料，归根结底都是来自太阳能，植物转换太阳能的效率最高也只有4-6% 左右，而石油树有很大一部分的太阳能用作了本身的生长，因此能成为油脂的部分可能连1%都不到，保守估计可能在0.1%左右，当然植物面积可以很大，所以它们的产量仍然是十分可观的！

但我们的太阳能电池很容易就能达到20%以上，至少是植物的20倍，未来的效率更高的太阳能电池甚至是油脂类植物最终产油效率的几百倍，现在存在的问题并不是太阳能如何获取的问题，而是如何储存！

因为太阳能发电技术不难，但发电时却不一定是用电高峰期，很多弃光弃风（放电）的现象就这样发生了，因此未来真正的替代能源方式不是“石油树”（当然它也是一种来源），因为我们不缺能源，而是发明一种高效储存太阳能或者风能等可再生能源的蓄电池，这才是王道！

但更理想的未来是实现核聚变，届时所谓的太阳能、生物柴油.....这些都是过眼云烟，这是宇宙中终极的能源，可惜现在还遥遥无期！

在1928年的时候，科学家首次在野外发现“石油树”的存在，并且含有多个种类，但是在当时地球上并没有发生“能源危机”，所以人类对“石油树”并不重视，也就是科学家们看看罢了，在发现的时候，生活在“石油树”附近的居民已经利用这些植物的树皮、树干、树根、树叶和果实中流出的液体作为燃料，并且是不需要进行任何处理就可以做到，所以“石油树”的利用还是非常方便。

但是在几十年之后，也就是1973年的时候，随着人类对能源需求的扩大，“石油树”再次成为了科学家们的热议点，当年美国科学家几乎跑遍了全球，终于再次发现了“石油树”的存在。但是这个时候数量已经不多了，后期继续寻找和研究才知道更多的“石油树”物种出现。

“石油树”是一种什么树

按照科学家们的寻找情况来看，其实“石油树”的种类很多，其中在巴西的卡尔文，科学家们发现了一种名叫“苦配巴”的树，这种树堪比“石油树”之中的最优者，该树木是一种乔木，最大可以长岛30米高，1米粗。更加令人惊讶的是，这种树只要在树干上钻一个直径5厘米孔，就可以流出一种类似于柴油的物质，并且在两三小时流出的“油”可达一二公升，当然也是可以直接进行使用的。

所以这种树非常的好，但是不知道为什么，科学家们并没有将这种树延续下来，后面也就没有什么消息了。而如今我们看到最多的“石油树”也就是以麻疯树为主，其次就是橡胶树，这些树种每1株树年产量高达40升的类似燃料油的物质，所以如今全球很多国家也在种植这些树。而我国就是有大量的“麻疯树”，并且分布在广东，广西，四川，贵州等多个省份。

这些植物原产于热带美洲，我们也是看到了这种“石油树”的好处，所以才算是栽培的。麻疯树果实含油率高达60%，可以提炼出不含硫、无污染、符合欧四排放标准的生物柴油，所以成为了我国的很重要的能源资源，并且利用荒山荒地种植麻疯树的规模还是不小，所以这种植物是非常受欢迎的，当然同样道理，是可以直接利用油脂进行使用的，所以也是“石油树”的一种。

“石油树”——麻疯树有多强？

首先这里需要说明一个问题，那就是麻疯树的茎、叶和皮、种子都含有剧毒的汁液，这个需要重点注意下，但是由于麻疯树又是一种出油高的物种，所以让人类是“取舍”难以抉择。但是随着地球资源越来越少，人类也就要避开其坏处来进行种植了。上面我们也说了，麻疯树果实含油率高达60%，而它的籽粒的含油率也是达到了60-80%。如果按照每公顷的麻疯树种植情况来看。

预计是可以产出2.7吨麻疯树油，所以可以直接供应上千户人家的使用，这完全可以将麻疯树作为“能源救星”。当然这也是“石油的救星”，只不过如今人类还未大量的将“石油树”运用起来，所以很多人了解也比较少。同时除了我们已经介绍的“石油树”之外，还有一些相似的树木，例如：续随子、绿玉树、西谷椰子、西蒙得木等均属此类植物，都是属于“石油树”的种群，所以科学家们在不断扩大石油树的种群，都是为了缓解能源。

“石油树”是否有望解决能源危机问题？

确实从能源的角度来讲，“石油树”确实能够缓解能源危机，但是要彻底解决能源的问题，这个可能性不大，从我们简单的介绍就可以知道，“石油树”的所产生的油，虽然可以作为生活之中的一部分食用油，但是都是一些相似的“石油产品”，而并非是绝对性的石油，所以肯定要经过处理才可能将其使用起来，因为如今使用石油最多的就是交通工具为主，全球有多少交通工具使用，这完全是没办法估量的。

同时从1公顷所产生2.7吨油的情况来看，对一辆大型车来说，2.7吨的油也用不了半年的时间，所以能够解决能源的危机完全不可能，但是缓解还是可能的，所以这算是一种“新能源”或者“天然”的绿色能源，但是要想解决能源危机，这个差距还是非常的大。如果“石油树”真的能够解决能源危机，那么人类如今也不会因为能源的问题而开启了竞争模式。

总结

所以综合情况来说，虽然“石油树”的种类多，但是它们集体所产生的能源也并不是很大，就算是1公顷的麻疯树，所产生2.7吨油，也用不了多久，所以还是非常的少。这就是大概的情况，能源危机要解决，可能还是需要人类从节约资源做起，同时开展一些风能，太阳能，水能等等，这样还是有一定概率缓解能源危机，但是要彻底解决能源危机基本上就不可能了，地球资源只会越用越少，需求总是大于了再生能力。

我优美生态环境保卫者，很高兴能回答您提出的问题。

前几天我刚刚写了一个回答，就是地球的能源多长时间就要枯竭，我把地球上除了直接利用的太阳能外，其它的常见能源都简单地分析了一下，结果是如果按照现有的消耗速度，二百年左右地球能源就会耗尽，即使提高科学技术水平，提升能源利用效率以及发现一些新型能源，一千年左右地球常规能源也会告罄，所以说我们地球面临的能源危机压力还是非常大的。

近年来，随着能源 科技 水平和生物技术的发展，人们越来越意识到，我们从生物质中提取合成化学产品和能量将会有广阔的发展前景，因为每年地球上的植物所合成的生物质，折算下来估计能够达到2000亿吨以上，当然，大部分的植物靠光合作用形成的生物质是碳水化合物，不能直接合成由碳氢化合物构成的石油。不过，科学家们经过深入的调查实验研究，陆续发现了不少可以通过光合作用合成碳氢化合物的植物，这些植物的光合作用非常彻底，它们流出来的油有些可以直接用于柴油 汽车 ，有些经过些许工艺也能制造出柴油来。所以这些植物被科学家命名为“石油树”或者“柴油树”，目前还没有发现可以用来提取汽油的植物。

下面举几个“石油树”的例子。

1、桉树：不同的桉树其含油量不同，目前世界上500多种桉树其含油量较高的有20-30种，比如辐射桉含油量可以达到4-5%，枫桉可以达3-4%，灌木桉2%、蓝桉和柠檬桉1%，等等，这几种是桉树的叶片和嫩枝含油量是相对很高的。有的科研机构做过实验，种植以上含油量较高的桉树种，1公顷1年可产“石油”90升左右。

2、油楠：这个树种我国海南、广东、广西就有分布，它的木质芯材部分，含有淡棕色可燃性油质液体，如果树长到10米以上，那么在树干划开一个口子或者折断树枝，油液就会自行流出。据统计，一棵成熟的油楠一天就可以产出“柴油”6升以上，经过滤后可直接供柴油机使用。

3、麻疯树：原产美洲，现在我国两广和云贵地区也有分布，它含油量较高的部分是果实，含油量可达60%以上，经过测算，一般1公顷1年可提炼出1300升生物柴油。

4、美洲香槐：有的报道说这个是世界上产油率最高的植物，原产美洲，我国南部和西南部的省区都有一定分布。它的含油部分是流出的类似乳胶的物质，经测算，1公顷1年可产油1500升左右。

与传统的化石能源相比，生物质能源更为清洁、更加环保、而且可再生， 展示出了它特有的优越性，目前，世界各国都越来越重视生物质能源的开发利用，发展生物质能源产业已经成为各国政府的重大战略举措。 但受到植物光合效率及植物占地面积这两大因素的制约，如果按照现有石油消耗的速率，即使在地球上全部可种树的地方种植这样的树种，也达不到我们的需求量。而且，目前我们的生物技术、分子化学技术还只能从中提取生物柴油，开发出燃料的品种非常单一，也决定了当前“石油树”不能代替传统石油的状况。

我相信，随着各国的不断重视和不断地增加投入，我们将会发展、创新更多的生物质高新技术，生物质领域的产业发展前景会越来越广阔，加之越来越发展 成熟 的核能、太阳能、地热能等新能源利用，地球上的能源危机会逐渐缓解的。

由SiyuHuang&JiahuiSong设计的盐水灯（SalineLamp），将灯的金属导线用两根装有盐水的玻璃管代替，以减少金属的消耗。它设有语音操作开关和一个金属盖，以控制其运作，敲一下就可以打开台灯了。这种灯的金属导线用两根装有盐水的玻璃管代替，以减少金属的消耗。由电解质溶液盒、石墨板、电池引线插头、散热孔、灯头等组成，电解质溶液盒活动地安装于电池盒中，石墨板固定安装在电解质溶液盒中，灯座盖合于电池盒的上端，灯头固定安装在灯座上，散热孔分布于电池盒的周壁。 它设有语音操作开关和一个金属盖，以控制其运作，敲一下就可以打开台灯了。该台灯为无电与少电地区提供了一种新型照明灯具，性能稳定，安全可靠，经济实用。菲律宾是个自然环境说不上多好的国家，台风和地震隔三差五地光顾，以及（可能的）经济发展的不平均，让这个国家的很多人都需要经常面对停电之苦。于是，为了确保在没有电力的情况下也能提供充足的照明，当地的设计师想尽了办法。一杯盐水就能点亮8个小时的盐水灯（SALt）：来自菲律宾工程师Lipa Aisa Mijena的创意，这款灯具利用了一些简单的化学原理，但却因为菲律宾最丰沛的自然资源，而具备了成功推广的可能——什么自然资源？海水啊！所以，这是一款用盐水发电来提供能源的灯具。而据Lipa公布的数据，只需要添加进1杯盐水（海水），它就能持续发光8个小时！这简直就是一个了不得的数据，而更屌的还在后面，它还具备超高的耐用度，包括直接泡在盐水（海水）中的部分在内，几乎都能用上1年左右，中间无需更换任何零部件！