植物是可再生能源吗
是。可再生资源是指能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源。对于可再生资源来说,主要是通过合理调控资源使用率,实现资源的持续利用。可再生资源的持续利用主要受自然增长规律的制约。来自自然界动植物的可再生资源(农作物、林木、海产品加工废弃物等,统称为生物质)是永不枯竭的资源。
可再生资源概念:通过天然作用再生更新,从而为人类反复利用的资源叫可再生资源,又称为可更新资源。如植物、微生物、可降解塑料袋、水资源、地热资源和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长、保持或扩大其储量,依靠种源而再生。泛指从自然界获取的,可以再生的非化石能源,主要是指风能、太阳能、水能、地热能和海洋能等自然能源,我国可再生能源资源非常丰富,为经济发展和开发利用的潜力很大,军事资源潜力也很大。
绿色能源也称清洁能源,它可分为狭义和广义两种概念.狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能.这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染.广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,选用对生态环境低污染或无污染的能源,如天然气、清洁煤(将煤通过化学反应转变成煤气或「煤」油,通过高新技术严密控制的燃烧转变成电力)和核能等.
太阳能
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源,同时也是许多能源的来源.尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约?3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当於500万吨煤. 地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源於太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限於太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换. 太阳能既是一次能源,又是可再生能源.它的资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境没有任何污染.但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量.这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用.
地热能
地热能是来自地球深处的可再生热能,它起源於地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变,其利用可分成地热发电和直接利用两大类. 地热能的储量比目前人们所利用的总量多很多倍,而且集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区.如果热量提取的速度不超过补充的速度,那麼地热能便是可再生的.地热能在世界很多地区应用相当广泛,据估计,每年从地球内部传到地面的热能相当於100PW·h. 不过,地热能的分布相对来说比较分散,开发难度较大.
风能
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的.太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,生温差,从而引起大气的对流运动形成风.据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的.全球的风能约为2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍.
风能是一种有巨大发展潜力的无污染可再生能源,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有著十分重要的意义.即使在已开发国家,高效洁净的风能也日益受到重视.
海洋能
大海,不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏,而且还蕴藏著巨大的能量,它将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水裏,不像在陆地和空中那样容易散失.
海洋能指依附在海水中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在於海洋之中,分述如下:
潮汐与潮流能来源於月球、太阳引力,其他海洋能均来源於太阳辐射,海洋面积占地球总面积的71%,太阳到达地球的能量,大部分落在海洋上空和海水中,部分转化成各种形式的海洋能.
海水温差能是热能,低纬度的海面水温较高,与深层冷水存在温度差,而储存著温差热能,其能量与温差的大小和水量成正比.
潮汐、潮流,海流、波浪能都是机械能,潮汐能是地球旋转所产生的能量通过太阳和月亮的引力作用而传递给海洋的,并由长周期波储存的能量,潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比;潮流、海流的能量与流速平方和通流量成正比;波浪能是一种在风的作用下产生的,并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能,波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比.
河口水域的海水盐度差能是化学能,入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差,若隔以半透膜,淡水向海水一侧渗透可生渗透压力,其能量与压力差和渗透流量成正比.因此各种能量涉及的物理过程开发技术及开发利用程度等方面存在很大的差异.
生物能
生物质是指由光合作用而产生的各种有机体,生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源於植物的光合作用.在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料.
据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t,含能量达3x1021J,因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当於全世界每年耗能量的10倍.生物能是第四大能源,生物质遍布世界各地,其蕴藏量极大.世界上生物质资源数量庞大,形式繁多,其中包括薪柴,农林作物,尤其是为了生产能源而种植的能源作物,农业和林业残剩物,食品加工和林?品加工的下脚料,城市固体废弃物,生活污水和水生植物等等.
氢能
氢能是一种二次能源,因为它是通过一定的方法利用其他能源制取的,而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采,这种能源总有枯竭的一天,而氢能若能从中生产,则可望能抒解能源危机的警戒.
在自然界中,氢已和氧结合成水,必须用热分解或电分解的方法把氢从水中分离出来.燃料电池即是将氢与氧直接通过电化学反应产生电与水,一个步骤就可发电,发电较传统方式有效率.商品化后,这样的发电系统不但适合一般家庭使用,其副产品所产生的热水,大约在摄氏40到60度间,相当适合家庭洗澡与厨房利用,一举两得
植物对人的生态价值=时间×绿值/距离的平方。这一公式的创立可以让我们清醒地看到所面对的问题,指出正确的前进方向。
绿值=基础值+特异值,植物吸收二氧化碳或放出氧气的量为基础值,清除有害气体的能力和对人身心保健、治疗的能力为特异值。绿值的建立使植物的生态价值数量化,对在保持生物多样性基础上,建立人居环境所使用植物品种的生态价值数据库,在人居环境中选择、比较、进而精确的使用植物,在单位面积 时间,是指植物对人感官起作用的时间。
距离,是由人的感官主要以视觉对植物的感知分为亲密到近、中和远三个距离段。亲密是指伸手可及的范围,人的五种感官对植物都能有清晰的分辨,近是指视觉能分辨植物的真假和品种的不同。中距离是指不能分辨植物个体,只能看到一片绿色。远距离是指看不到绿色。
从公式中可以看出人与植物在一起的时间越长、植物越多即绿值越大、和植物的距离越亲密,植物给人的生态价值越大。
以绿色植物对人感官的影响力,绿色植被的生成来源,植物与人的相互作用,以城市中的人为中心将地球上的植被系统分为三个绿色圈。
第一绿色圈是天然林植被系统,它是自然生成的森林植被。这一绿色圈是人类和其他生物的生存基础。它有自己的成长规律,人类要做的是减少对它的干扰。恢复其良好影响是漫长的自然过程。它对人类生态影响指标是森林覆盖率。
第二绿色圈是城市及周边的人工林植被。是政府用税收人工建成的植被。它具有净化空气,吸收有毒物质,吸附粉尘,分泌杀菌素,调温降噪的功能。是城市的主要生态支撑系统。它通过影响城市的小气候,人视野中的绿色比例对人产生影响。其发展受财政和城市土地面积的制约,绿化潜力有限。联合国生物圈生态组织认为城市人均绿地大50平方米以上为最佳居住环境标准。在中国达到这一目标要走漫长的路。体现它对人的生态影响是要求单位面积上更高生态产出的指标:绿容率。
第三绿色圈是建筑本体上的绿色植被。是以私人投资为主建设和管护的人工植被。据统计,现代人一生中85%左右时间处于建筑空间中。这里的植物和人处于亲密距离。从公式可知,这一区域只要增大植物使用量,即可产生三个绿色圈里面最大的生态价值。它是城市提升绿化水平的高地。第三绿色圈是与人相互作用最直接、最长期也是最强烈区域,人只要愿意,一天可得到。衡量植物在这一区域的影响,需要更精细的指标:绿值。
有了三个绿色圈也就产生了两个过渡带,也就是两种力量、两种规律相互作用的区域,其发展与建设需考虑这些特点。第一和第二绿色圈之间的过渡带建设,应主要遵从自然的力量。第二和第三绿色圈之间的过渡带建设,以政府为基础,充分利用私人的个性需要,利用社区自治组织,私人投资建设。
三个绿色圈概念,使我们比较清晰地认知人与三个绿色圈的相互作用关系。它们各有独立作用的区域,特别而相互之间不可取代的独立价值。它们之间相互渗透交互影响,组成了地球上一个完整的植物生态系统。三个绿色圈的建立,构成了建筑中的人与大自然联系的生物廊道,恢复起人与自然的直接联系。
现实的第三绿色圈建设的起点,主要是建筑的围护—阳台。阳台是建筑室内的外延,是室内空间与室外空间相联系的纽带。使居者呼吸新鲜空气与大自然亲密接触的最佳空间。全部打开,室内和建筑外部环境相连,外部的空气通过阳台植物层的过滤、去尘、降噪、增氧、调湿、杀菌、添加负离子等生态处理后变成新鲜空气进入室内。关闭外部,对内开放,植物区和室内形成闭路系统,植物区在阳光作用下就象一台生态反应器一样吸入室内污浊空气,处理后,送出新鲜空气。到了夜晚,关闭室内与植物区的联系,我们将避免植物产生的二氧化碳的危害。在这里有阳光的照射,有建筑对温度的控制,是适合多数植物生长并产生良好生态产量的地方。
这里是一片绿洲、一个小森林、一个生态仓。在这里,人将享受到自然的气息,阳光的温暖,绿色的围护,都市的压力得以舒缓,心灵得到充实和慰籍,接受自然的灵感与创意。植物季节的变化,将唤醒都市人内心蛰伏已久的自然节奏重新获得生命的能量。
第三绿色圈建设的终极目标,植物在建筑外围护中占重要地位。随阳光渗入建筑技术的发展,向内部渗透。使高密度建筑、人性、自然溶为一体。自然回归人居。
绿色是生命的象征,绿色是生命的源泉,拥有绿色就拥有健康百岁。
生物质能是一种可再生绿色能源,可以替代化石能源。使用生物质能不仅可以缓解煤炭、石油的供应压力,还能降低大气污染。目前的生物质能开发利用大致有三条途径,一是利用甜高粱、甘蔗和木薯等非粮食能源作物,生产燃料甲醇、乙醇替代汽油。二是利用大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的生物柴油。三是利用生物质发电、沼气工程和生物质固体成型燃料。能源草之一:甜高粱
柳枝稷
开放分类: 植物、水土保持
名称: 柳枝稷
英文名: Versatile switch grass
学名: Panicum virgatum
科属: 禾本科稷属
类别: 多年生草本
主要性状: 多年生丛生型禾草,根茎和种子繁殖,根深,株高l~2米。
分布地区: 美国大平原及东部大部分地区的土生种。
习性特点: 耐旱,耐排水不良的土壤。
繁殖方法: 种子
栽培管理: 种苗建植缓慢。4-5月播种,播量为6-7千克/公顷的纯、活种子。根茎和种子繁殖,根深,株高l-2M。
柳枝稷现在的新用途:柳枝稷能从中提炼出酒糟,又有“能源草”的称谓。“能源草”多指两年或多年生草本或半灌木,包括甜高粱、柳枝稷、芒属作物等高大草本都是理想的能源草。能源草多为耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、适应性强的草种,种植和管理简单,在干旱、半干旱地区、低洼易涝和盐碱地区、土壤贫瘠的山区和半山区均可种植。
中国农业大学资源与环境学院教授胡林等专家完成的一份研究报告显示,目前未被利用的荒草地是中国最重要的保留土地资源之一,如果把其中能适合种植的361万公顷荒草地种植生物乙醇能源植物,每年潜在的生物乙醇产量达1100万吨,可替代当今中国汽油消费的23%。 据测算,1亩柳枝稷草所产出的酒精能量可以抵3、4吨电煤的能量。
能源草 - 品种来源 从匈牙利小平原盐碱土壤地区及中亚干旱地区采集多种植物材料,通过杂交方法培育出大变异特性的育种材料。这种具有典型特征的品种是经过10年培育的结果。
能源草 - 育种人Dr.亚诺夫斯基.业诺什(60%)
亚诺夫斯基.柔尔特(40%)
能源草 - 培育工作原由20世纪石油工业的发展极度挤缩了以生物质为基础的能源载体和原材料的应用领域。现代的能源生产中大约90%是使用地下采掘出来的化石能源,造成大气成份的失衡和恶化。近150年来空气中的二氧化碳增加了28%,甲烷浓度增加了50%,二氧化氮增加了13%。大气的恶化和煤、原油、天然气和铀储量的减少引起人们要求迅速改变能源结构的要求。现在关心的最大问题是以生物质能源为载体的再生能源在多大程度上替代化石性能源载体。欧盟在这个问题上订出的目标是,到2010年使用的能源中可再生能源达到21%,而在电能生产中要达到22%。可再生能源中生物质能源会占据重要角色,因为他具有环保优势,有潜力解决地区,特别是偏远农村发展中的尖锐问题。鉴于对生物质能源的认识,匈牙利萨尔瓦什研究所自上世纪90年代就开始用于能源和工业方面草种的培育工作,在欧洲是最早的单位。
能源草 - 培育目标 培育能生产优质生纤维素的、干草产量高的、适用于能源、造纸、木材、纺织和建筑工业用的新草种。从土地使用、经济性能和环境观点看,它为改善环境,提供新的市场开发和就业问题提供机会。
能源草 - 植物学特征 多年生的茅草型叶子草,有主干、匍匐茎、强有力扎入土壤1.8~2.5米的大丛根系。其茎为灰绿色,高180~220厘米,叶稀疏、平直而坚硬、茎上有节2~4个,灰绿叶子挺拔,叶面稍有凹凸不平,花簇匀直,长20~30厘米,成穗串状。4月中旬发芽,6月底7月初开花,7月底8月初颗粒成熟。种子颗粒是柳叶状,长0.8~1.2厘米,千粒重为2.8~3.8克。
能源草 - 主要农艺学特征
能源草
环境适应能力很强,在年供水200~2100毫米,年平均温度为5℃~19℃和PH值为5~9的盐碱性土壤都能正常生长。其抗旱、抗盐碱、抗寒性能都很突出。
头一茬干草产量为10~15吨/公顷,燃烧值为14~17兆焦尔/公斤干草,接近和超过杨树、柳树、槐树、与匈牙利的褐煤相当。全纤维素含量超过松树,是一年生植物中最高的。
多年生品种,一次播种之后可连续生产10~15年,若在春季播种,则从第二年起就可以达到满产。
能源林相比,它的独具优点是每年都出产品,这就使加工设备得以充分利用。
从沙地到盐碱地,从内涝地区到干旱地区都可以有效地生产。每公顷施以68~85公斤氮的有效物质,每年就可以产出10~15吨干草。
良好的土壤改良植物(防水流失、防风蚀)。
与能源林相比,其生产和收割不需要昂贵的专用机械,使用谷类、叶状饲料植物的机械设备便可解决。
土地换耕以后有大量的有机物(根系、腐植质)改良土壤。
在用能源草提供本地能源时,可同时解决一些环保问题(如用留耕方法覆盖垃圾场、矿坑等,降低扬尘)
能源草的生产意味着一种新的农产品的出现,它除了改进农业生产结构,农村生活方式和农民经济收入作用之外,作为生产原料可提供替代木材的新原料,部分代替木材,为大面积保护森林提供了可能性。
能源草 - 应用领域 能源草做固体燃料
新型可循环燃料——“能源草”
在欧洲和世界各地用木质纤维燃烧供热和发电越来越具有现实意义。能源草在开花期干草产量为15.82吨/公顷,而在同样雨量条件下树木的年产量为12吨/公顷。测试表明,能源草的燃烧值为14.968~15.981兆焦尔/公斤干草,褐煤为14.9~20兆焦尔/公斤,槐树为16.8兆焦尔/公斤,杨树为15.9兆焦尔/公斤,柴油为41.6兆焦尔/公斤。匈牙利利用能源草生产单位兆焦尔的成本比其他能源都低,约为4.78~10.06福林(1福林=0.04元人民币)。从材料成份来看,能源草的含硫量很低(0.12%),燃烧时释放的二氧化碳很少,环境污染轻微。能源草的含灰量仅为4.2%,而其中的钾又能补充地力。能源草用于燃烧时需经过挤压、分段等处理,做成草饼、草柱等产品。每公斤干草高温分解过程中开产生197.5牛顿升草瓦斯。用能源草生产沼气时发酵时间为15~20天,所产的瓦斯超过0.5立方米/公斤有机物质。
能源草做造纸和工业纤维原料
能源草制作各向同性平面的平面成型特性非常好,拉伸、断裂和波纹形成可行性指标也优于传统造纸工业的各种纤维,在硬壁包装材料生产中很有优势。对与100%的草纤维板,以及草、木纤维按不同比例制成的纤维板(320公斤/立方米)。混合比例的纤维板在建筑业、家具业、装修业和车辆制造业中是不可缺少的基本材料。如果造纸厂、纤维板厂建在能源草基地,除了原料供应以外,还可以提供工厂所需的能源,减少运输距离,增强产品的竞争能力。
能源草做饲料
甜高粱——能源草的一种
能源草开花期收割的头茬草,建议作为能源草和工业原料用,第二、三茬草可用与放牧和制备干牧草用,蛋白含量和苜蓿相当。
能源草用于土壤生物保护和改良
能源草能承受盐、碱性土壤的生产条件,对这类土壤的改良起到良好的作用。大簇的可深扎的根系不仅改良土壤的物理特性,而可产生大量有机物使土壤变的肥沃。在匈牙利巴奇-给什空州贫瘠土地的实验表明,能源草除了适用盐碱地、板结地之外,也适于沙地的土壤改良。
能源草用与纺织工业
能源草纤维素含量高、质量好,把它与工业用的纤维合理搭配,将有可能用于纺织工业,这方面的工作正在实验中。
巨菌草——一种高产的能源草
一、巨菌草的生物学特性
1. 名称及分类地位:
巨菌草中文名:巨菌草
分类地位:隶属被子植物门,单子叶植物纲,禾本科,狼尾草属。原产地在北非,由福建省农林大学菌草研究所所长林占熺研究员引进改良培育,在中国大面积获得成功。
这是一种适宜在热带、亚热带、温带生长和人工栽培的高产优质菌草。
2. 生物学特性
巨菌草在温度适宜地区为多年生植物。植株高大,抗逆性强,产量高,粗蛋白和糖分含量高,直立、丛生,根系发达。在福建省生长半年,茎粗可达3.5厘米,节间长9~15厘米,15个有效的分蘖,每节着生一个腋芽,并由叶片包裹,叶片互生,长60~132厘米,叶片宽3.5~6厘米,8个月共生长35片叶。2001年3月在巴布亚新几内亚鲁法区种植,2002年9月19日测产,株高最高的达7.08米,50个节,株重达3.25公斤,每公顷产鲜草达521.6吨。
巨菌草的光合作用的最初产物为4-碳酸-羟基丁=酸和天门冬氨酸等四碳双羧酸产物,即光合作用生化途径为C-4途径。属典型的四碳植物,具有较高的光合速率。
据测定光合速率为50~70毫克CO2/分米2/小时,(cooper 1970)。在热带、亚热带、温带地区种植,一般每公顷年产鲜草可达300吨以上,在水、湿、肥等条件优越的情况下可达450吨/公顷以上。
巨菌草光合与蒸腾之比较低,因此,巨菌草的生长除需高温外,还需湿润的土壤条件。巨菌草能耐受短期的干旱,但不耐涝。
二、巨菌草的应用范围
巨菌草是高产优质的菌草之一,用巨菌草作为培养料,目前已知可栽培香菇、灵芝等49种食用菌、药用菌。除了作为菌料外,还可做饲料,同时还是水土保持的优良草种。08年开始应用于生物质发电、纤维板、制造燃料乙醇等能源用途。
巨能草——含水量低的能源草
形态特征:多年生草本。具粗壮的根状茎。秆直立,有分枝。1年期株高5米左右,直径最大2.5公分。是福建省菌草开发工程协会近年引进培育的品种,适合在中国寒冷零下越冬地带种植。生长环境:热带、温带和寒带气候,年降雨量在500mm以上则生长旺盛。耐寒,零下20-30度仍存活。
生物量:人工种植,每亩产量干草3-5吨,鲜草水分45%左右。
适合用途:作为菇类培养料;直接收割可以燃烧发电;纤维长、强度好,适合做纤维板、燃料乙醇。是作为能源草的好草种。干旱、寒冷地方、沙地都能种植。是水土保持的好草种。 由于含水量低,直接可以送进生物质发电厂锅炉燃烧。
栽培方法
适宜在候平均气温大于12℃的季节种植或雨季开始时种植。短杆扦插:采用腋芽进行无性繁殖。方法是用修剪刀剪带有两个节的茎,扦插杆的周围用土压实。栽后浇水至土壤湿透。全株条栽法:把整株巨菌草埋入土中,覆土2~4厘米。
狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,选用对生态环境低污染或无污染的能源,如天然气、清洁煤(将煤通过化学反应转变成煤气或“煤”油,通过高新技术严密控制的燃烧转变成电力)和核能等等。 人们常常提到的绿色能源,如太阳能、氢能、风能等,但另一类绿色能源,就是绿色植物给我们提供的燃料,我们就管它叫做绿色能源,又叫生物能源或物质能源。其实,绿色能源是一种古老的能源,千万年来,我们的祖先都是伐树、砍柴烧饭、取暖、生息繁衍。这样生存的后果是给自然生态平衡带来了严重的破坏。沉痛的历史教训告诉我们,利用生物能源,维持人类的生存,甚至造福于人类,必须按照它的自然规律办事,既要利用它,又要保护它,发展它,使自然生态系统保持良性循环。 但在绿色能源中,另一种资源是草类。据统计资料 绿色能源
表明,目前世界上的草场面积有26亿公顷,绝大部分是天然草场。它既能放牧,又是野生动物生息繁衍的乐园。还有一部分草场专为牲畜越冬提供饲料,极少部分的草场才是为人们生活提供燃料的。近年来,由于广大农民生活水平的提高,电气化程度也在不断地提高,大多数农民们的燃料结构发生了根本性的变化,许多农民朋友,冬季取暖不再用柴火烧炕,而是电热毯一插温暖如春,做饭也不再烧柴、烧秸秆了,而是用上了蜂窝煤炉、液化气灶以及沼气。即使烧秸秆,也是边远山区极少一部分,或个别农家。而大量的秸秆堆放在田间,成堆成山,有的甚至侵占了农田。因此,有的农民在田间大量焚烧秸秆,造成环境污染,甚至影响高速路行车和飞机起降。 怎样才能解决这个问题呢?最有效的是搞综合利用。实践证实,农作物秸秆既可以作肥料,又可以作饲料,又可当柴烧。如果我们把农作物秸秆沤制沼气,产生出的沼气可作燃料,也可用沼气灯照明,腐烂了的秸秆,还可以作肥料。如果把秸秆粉碎后与草混合还可喂牲畜,牲畜的粪便也可以用来沤制沼气,产生沼气以后剩下的渣子还可以作肥料。因此,大力发展沼气开发综合利用,是解决农村目前能源短缺的好途径。
编辑本段投资潜力
中国绿色能源投资潜力 未来几十年可转换能源的发展可以产生2000万个工作机会, 风能
只要政府采取措施减少资源损耗。 全球已有大约230万人从事可转换能源工作,其中一半人从事生物燃料工作。快速增加工作机会靠的是国家执行和扩大政策,包括阻止温室气体排放,把石油和天然气方面的补助转移到新能源,如风电、太阳能和地热。 如果不转换为低碳经济,人们将错失快速增加就业机会的良机。即使2009年年底全世界在稳定然后削减温室气体方面没有达成新协议,绿色能源业产生工作机会也会发生。如果世界再等10年采取有效行动,那么发展绿色经济的代价就太高了。 自次贷危机震撼华尔街、全世界再次担心经济危机之前,许多行业包括新能源业发展速度可能放慢。 在目前全球经济危机期间放弃绿色政策是错误的,因为从长远看,绿色新工作将使经济更加强大,制造产品需要石油和天然气更少。 绿色能源
由中国金融网、中国金融研究院、亚洲金融研究院等主办的世界能源金融大会,于2008年11月3日至5日在北京举行。各国在本届大会上就加强可再生能源(“绿色能源”)开发利用国际合作、研究开发、技术转让、资金援助等方面展开深入探讨,使“绿色能源”在人类经济可持续发展中发挥更大的作用。 我国的‘绿色能源’已开始在我国的能源供应中发挥作用,在未来能源构成中更将发挥举足轻重的作用。‘绿色能源’领域发展前景广阔,投资潜力巨大。同时更能有效地保护生态环境,利在当代业在千秋,因此也必将是企业可持续发展的必然选择。
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。
由木材和酒精等有机物燃烧得来的可再生能源是生物质能。
由生命物质提供的能量称为生物质能,木柴燃烧能够提供生物质能,食物能够提供生物质能。生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量,这些植物以生物质作为媒介储存太阳能,属再生能源。
生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用。
扩展资料:
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应。
生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
参考资料来源:百度百科-生物质能