在地球上面,生物质能的优点和缺点分别是什么?
在地球上面,我们之前的“蒸汽时代”,靠的是煤作为燃料。但是,缺点很明显,比如说煤的数量有限,属于不可再生能源,而且燃烧后会产生污染环境的气体,对我们的地球家园影响十分地不好。所以,我们发现出了一种清洁能源,那么它就是生物质能,它有很多优点,当然也有许多缺点,下面我就来列举一下。
优点:
1、取之不尽,用之不竭。
生物质能是一种十分清洁的能源,它是如何形成地呢?它就是将太阳能以化学能地形式储存在生物体内的一种能量形式。太阳能,我们都知道,取之不尽用之不竭,地球上的生物也有很多,所以这种能源是无穷无尽的,它不像煤一样,总有一天会用完。
2、是一种很清洁的能源。
生物质能由于它独特的特性,使用后不会产生有害气体。而且它是植物通过光合作用而产生的一种能源,使用后产生的二氧化碳能够参与到光合作用当中,能够在自然界中循环,不会对自然界产生伤害。生物质能的使用,符合绿色发展的理念,是一种十分清洁的能源。
但是,任何事物都有利弊,生物质能除了以上优点以外,还有以下缺点。
1、热值低。
与煤炭产生的热量相比,生物质能产生的热值实在是低。燃烧相同质量的煤与生物质,生物质产生的能量或许只有煤的三分之一。
2、建造成本高。
不像燃烧煤炭或其他物质一样,只需要一把火即可。但是要想生物质能投入使用,需要建设很多措施,所以,使用生物质能建设成本很高。
总之,我认为,我们还是要大力发展生物质能的,尽管它现在依然有许多缺点,但是,随着技术的提高,我相信这些缺点会被解决。
什么是生物质能
生物质是地球上最广泛存在的物质,也是迄今已知在宇宙行星表面生存的特有的一种生命现象,它包括所有的动物、植物和微生物,以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。随着科学技术的发展,人们已经知道,各种生物质都有一定的能量,所以由生物质产生的能量就叫生物质能。例如,人们肉眼看不到的微生物,其能量却很惊人,它能够引起有机质发酵,进而酿成酒,提炼出乙醇,成为可以燃烧的液体燃料,这比薪柴燃烧时发出的热能要大得多。因此,世界上究竟蕴藏着多少生物质能?恐怕谁也说不清楚。科学家们从研究中发现,尽管生物质千变万化,形态不一,然而其产生都离不开太阳的辐射能。这就找到了能源之本。据气象学家分析,进入大气层的太阳辐射能,起码有万分之二是被植物吸收进行了光合作用。这万分之几,其实折算起来就有400多亿千瓦的能量。据生物学家估算,现在地球上每年生长的植物总量约为1400亿~1800亿吨(干重),把它换算成燃料,大约相当于目前世界总能耗的10倍。然而,人类自从发明火以来,至今仍在大量消耗薪柴等生物质,特别是发展中国家的农村,由于技术落后,生物质能的利用率极低,所以每年白白浪费了不知多少生物质,从目前世界总能耗的比重来看,生物质能按能量计算仅占15%左右。但是生物质资源巨大,技术潜力更大,这是生生不息的可再生能源,足够人类很好地开发利用。
现在已知世界上的生物多达25万多种,生物质能的种类也很繁多,目前人们可以利用的大致分为六大类:木质素,主要包括木块、木屑、树枝和根、叶等;农业废弃物,主要是秸秆、果核、玉米芯、蔗渣等;水生植物,如藻类、水葫芦等;油料作物,如棉籽、麻籽、乌桕、油桐等;加工废弃物,包括食品、屠宰、酒厂、纸厂的排泄物和垃圾等;粪便。这些东西看来都是很不起眼的,甚至是无用的废物,对环境也有污染,但从能源角度看,却能变废为宝。
一、生物质热解综合技术
该项技术是生物质在反应器中完全缺氧或只提供有限氧和不加催化剂条件下,高温分解为生物炭、生物油和可燃气的热化学反应过程。可热解的生物质非常广泛,农业、林业和加工时废弃的有机物,都可以作为热解的原料。生物质热解后,其能量的80%-90%转化为较高品位的燃料,有很高的商业价值。农业、林业废弃生物质热解产生的固体和液体燃料燃烧时不冒黑烟,废气中含硫量低,燃烧残余物很少,减少了对环境的污染。分选后的城市垃圾和废水处理生成的污泥经热解后,体积大为缩小,臭味、化学污染和病原菌被除去在消除公害的同时,获得了能源。
热裂解工艺有以下3种类型。
1、慢速热解(烧炭法):主要用于烧木炭业。将木材放在种型式的窑内,在隔绝空气的情况下,加热烧成木炭。一个操作期一般要几天,可得到原料重量30%-35%的木炭,烧木炭法也称木材干馏或碳化。低温干馏的加热温度为50 0-580℃,中温干馏温度为660-750℃,高温干馏温度为900-1100℃。
2、常规热解:是将生物质原料通过常规热解的装置,一般要经过几个小时的热解,可得到原料重量20%-25%的生物炭、10%-20%的生物油。
3、快速热解:是将磨细的生物质原料在快速热解装置中进行,过程经历的时间很短,只有几秒钟,热解产物中生物油的比率明显提高,一般可以达到原料重量的40%-60%,快速热解过程需要的热量以热解产生的部分气体为热源供应。
另外,国内外正在研究“闪激加热”热解气化技术,加热速率越高,热解所获得的气态和液态的燃料产品率越高。
热解所用原料和工艺不同,所得生物炭、生物油和燃料气3种产品的比率及其热值也有差异。
二、生物质液化技术
该技术是以生物质为原料,制取液体燃料的工艺。将生物质转化为液体燃料使用,是有效利用生物质能的最佳途径。其转换方法可分为热化法、生化法、机械法和化学法。生物质液化的主要产品是醇类和生物柴油。
醇类是含氧的碳氢化合物,其分子式为R-OH,其中R表示烷基。常用是甲醇和乙醇。甲醇可用木质纤维素经蒸馏获得,亦可将生物质气化产物一氧化碳与氢经催化反应合成。生产甲醇的原料比较便宜,但设备投资较大。乙醇可由生物质热解产物乙炔与乙烯合成制取,但能耗太高,采用生物质经糖化发酵制取方法较经济可行。一般情况下,乙醇生产成本的60%以上为原料所占。因此选用廉价原料对降低乙醇成本很重要。制取乙醇的原料主要有两类,一类是本质纤维原料,另一类是含糖丰富的植物原料,也可选用农业废弃物,如高梁秸、玉米秸、制糖废渣等。
乙醇作为燃料使用已有很久的历史,1900年英国就出现了以乙醇为燃料的内燃机。70年代以来的能源危机使乙醇燃料又得到发展,据统计,世界上有上千万辆汽车用汽油混合乙醇为燃料。
生物柴油是动植物油脂加定量的醇,在催化剂作用下经化学反应,生成性质近似柴油的酯化燃料。生物柴油可代替柴油直接用于柴油发动机上,也可与柴油掺混使用。生物质液体燃料的可再生性和低污染性使期成为良好的替代能源,作为动力燃料和发电能源有持久的生命力,但目前仍受到石油市场的左右。
巴西利用甘蔗大规模生产乙醇作汽车燃料,以替代进口石油,节约外汇。僵已建有480多家加工厂,年产乙醇127亿升,乙醇汽车累计量达530多万辆。美国利用玉米、马铃薯等生产乙醇,以1:10的比例渗入汽油作汽车燃料,1993年有39个工厂,年产11亿加仑乙醇,每吨玉米可产40加仑乙醇。
三、生物质气化技术
世界上研究应用生物质气化技术发展较快,主要有热解气化技术和厌氧发酵生产沼气技术等。
1、热解气化技术。国外以不同种类的生物质为原料,大都采用压力燃烧气化技术以驱动燃气轮机,还有发生炉煤气甲烷化,流化床气化炉或固定床气化炉热解气化等技术。美国、日本、加拿大、瑞典等国的气化技术已能大规模生产水煤气。
2、厌氧发酵生产沼气,是有机物在厌氧条件下被微生物分解发酵生成一种可燃性气体——沼气,又称生物气。其主要成分是甲烷,含量占60%左右。每立方米沼气的热值相当于1公斤煤的热量。
沼气是1776年由意大利物理学家A??沃尔塔在沼泽发现的。1781年法国人L?穆拉根据沼气产生的原理,将简易沉淀池改造成世界上第一个沼气发生器。但是,资本主义国家在发展工业化、城市化过程中,走了一条“先污染后治理”的路子,对沼气并未引起重视,直至20世纪七八十年代,才越来越引起世界各国的重视。不论是研究、开发、利用厌氧消化技术和大型沼气工程处理城市、工业污泥和垃圾,既治理了污染,又获得了能源。
四、生物质发电技术
1、生物质发电。对于以生物质资源为原料进行发电,工业发达国家已有成熟的技术设备,并形成一定的生产规模。美国采用这种生物质能转型优化方式有三种技术的支持:一是能源林生产技术,包括种子选型、培育和种植。美国利用退耕或轮作的土地种植能源作物,包括树和草,因为这类土地种树或草只需要很少的化肥、农药和管理费用,有利于改良土壤结构,保护水土资源,改善生态环境。二是有专用的加工设备,包括秸秆打捆机、粉碎机、木材削片、整树粉碎等设备和专用的运输工具等。三是生产设备,主要是燃烧炉、蒸汽发电装置等。而毛里求斯、哥斯达黎加等国则大量使用蔗渣发电。
1998年12月英国首座利用特殊培育的柳树为燃料的发电厂在西约克郡奠基。这座新型发电厂使用的主要燃料是生长速度很快的矮柳。该柳树3-4年便可成材。柳树的种植和采伐将使用轮作方式,采伐后立即种植,保证电厂能获得持续的燃料供应。除了柳树外,电厂还可使用农业和渔业废物作为燃料。
2、垃圾发电。随着城市化和食品、医药等工业的发展,城市垃圾迅速增加,许多城市面临着垃圾围城的困扰,大量垃圾堆放占用土地、污染环境。而卫生掩埋、焚化、就也燃烧、堆肥、填低洼地及任意倾弃,衍生出二次污染,危害生态环境和人们的健忘。随着科学技术进步,现代垃圾中被认定为可回收的成分越来越多,因而发达国家,加强了利用垃圾发电的技术研究、开发与应用。
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。
众所周知,石油是现代生产生活中不可或缺的重要资源。然而,地球上的石油蕴藏量却是有限的,经过不断开采和利用,人类可能会在不久的未来面临能源枯竭危机。因此,人类一直在不断研究寻求新的可替代能源。
科学家在上世纪经过大量的考察研究,陆续发现了一些可以从中提取类似“石油”的植物。这其中,有一些“石油树”流出的油甚至可直接发动 汽车 ,有一些只需稍加些许处理便可作为燃料。那么都有哪些石油树?它们是否有可能解决能源危机问题?
石油树
我们熟知自然界绝大部分的绿色植物经光合作用,生成的有机物主要是碳水化合物。
不过,经过科学家深入世界各地对植物的了解研究发现,有些特殊的植物可以通过光合作用产生碳氢化合物。这种化合物正好是石油的主要组成成分。这类植物就被称为“石油树”。从这些石油树的树皮、树干、树根等部位中流出来的汁液,可作为燃料。有的可以直接用来为柴油 汽车 提供动力,有的只需稍作加工提炼,就可以制造出柴油来,而目前还未发现能够用来提取汽油的植物。
利用植物提供能源的做法, 称为“生物质能”,生物质能源是从太阳能转化而来的。也就是说,对石油树的开发利用,其实是利用光合作用将太阳能转化为化学能(烃类)。从石油树中获取石油,本质上是对太阳能的利用,属于是一种可再生能源。
那么,如此神奇的石油树都有哪些呢?
在巴西有一种叫“苦配巴”的大树,是一种高大乔木,可长至30 米高,1米粗。只要在树干上钻一个几厘米的小孔洞,即可不断地流淌出一种油状汁液,两三小时流出的“油”可达1-2公升。苦配巴产出的“油”不必加工提炼,就可以当燃料使用,可用直接用来发动柴油 汽车 。美国、日本都曾将引“苦配巴”引种到自己国内。在美国加利福尼亚州种植试验场,据估计,100棵“苦配巴”树每年能产一二十桶柴油。
在我国海南岛也生长着一种能生“柴油”的油楠树,高度可达二三十米,一般长到12-15米高时,就能产“油”。在树干上钻洞或砍破树干,即流出淡黄色的油液,点火即可燃烧。一棵大油楠树每年最高可产50公斤的柴油。
还有原产于美洲,现广泛分布在全球热带地区的麻疯树,是最为多见的石油树种。它是一种落叶小乔木或灌木,其果实含油率高达50%—80%,可提炼出不含硫、无污染、符合欧四排放标准的生物柴油,因此成为我国重点开发的绿色能源树种,在我国引种有300多年的 历史 ,在海南、两广、云贵川等南方地区均有大规模种植。该树种树枝产生的汁液,稍加处理就可用于各种柴油发动机。
此外,还有油棕、桉树、光棍树、银合欢、黄连木等等石油植物。
是否有望解决能源危机问题?
地球内部的石油需要经过至少200万年的漫长演化才能形成,开采石油又是一项技术活,而且开采成本还很高。相比之下,从植物中榨油,则要经济、省事太多。那么,如果能大力开发这些石油植物,人类是否有望解除能源危机呢?
要依靠“石油树”彻底解决能源问题,基本上是一件不太可能的事。相比人类对石油的巨大消耗量,石油植物的产量显然是不够大的。据估算,一棵大石油树的产油率,约为每小时一公斤左右。要将大规模的石油树,从小树苗开始栽培到可以量产“石油”,是需要耗费大量的时间、人力、物力以及财力的。这并不一定会比勘探开采石油容易。
并且,这类植物石油能源,虽说可以直接当柴油来用,但燃烧效率并不高,需进一步加工提炼。再者,绝大多数这类能源依然不是清洁能源,在燃烧时,和石油一样,也是会释放温室气体的。
所以,要想解决能源问题,还是需要开发利用一些可持续的绿色清洁能源才是正解。
随着 社会 发展和 科技 进步,能源问题越来越突出。一方面是能源供给不足,世界范围内的能源分布不均匀;另一方面是化石能源的使用排放了大量的温室气体,对环境产生了巨大的危害。保障一国的能源安全对其经济发展和民生有重要的保障作用。如果没有能源我们的车就跑不起来,我们的电就无法使用,我们的 社会 就无法正常地运转起来。
后来,科学家发现了一种可生产燃料的石油树,这种“石油树”是什么呢?它能够成为人类解决能源问题的救命稻草吗?
石油树
早在1928年的时候,就有美国的科学家发现了“石油树”,但是那时候能源危机尚未出现,能源需求尚小,人们对于将树木当成石油燃料的概念还尚未形成。那么石油树到底是什么呢?
有一些植物的汁液是含有碳氢化合物的,也就是说从这些植物的树皮、树干、树根、果实等流出的液体都是可以燃烧的,这就是我们所说的石油树。
树木本身就含有很多的碳,所以它们的枝干都能当作柴火来烧。但是石油树和我们平日所见的树木最大的差别就是,它们产出的“油”是可以烧的。我们不用将树木砍掉,就可以获得“油料”。
1973年,美国的科学家卡尔文在巴西发现了一种叫做“苦配巴”的树,这种树木很高大,能够长高到30米,直径达1米。这种树木最为神奇的地方就在于它们可以流出一种油状的汁液,成分接近柴油,不用进行任何的加工就可以直接进行燃烧。不仅如此,这种树木的出油量也不少,在两个小时之内就可以得到2-4斤的油。
令人欣喜的是,这种石油树并不少,而且很可能广泛存在我们的身边。据说在北美、西欧和非洲地区,有一种含油大戟,它们所流出的胶汁状的液体也是类似石油的燃料。除此之外,还有油棕榈树,油楠树等等。
科学家通过对部分“石油树”进行实验种植均得到了许多不错的成果,产油的成果非常喜人。通过种树产油这种做法直接挖石油感觉更环保,种树不仅获得了新鲜的空气,还获得了大量的“石油”,这颇有点一举多得的感觉。而且,我们获得的更像是“可再生燃料”。
石油树能解决能源危机吗?
从多个纬度上来看,石油树的开发对人类来说都是一件利大于弊的事情。但是我认为要依靠石油树解决石油问题还是很难的,因为产量不够大。一棵树在一个小时之内只能得到2斤左右的石油,要规模化地获得这些燃料是非常昂贵的,不一定比勘探石油容易多少。
此外,还有另外一个问题就是,石油树最多就是为人类提供了新的石油的替代品,仍然不是清洁能源,即使人们想办法获得了这种可再生的能源,依然会产生大量的温室气体。大多数石油树所获得的油都是不能直接用作燃料的,还有很多需要进一步加工,量产难度大,可能会导致燃料成本过高。
尽管如此,石油树的出现还是让我们看到了一种解决能源问题的可能性,我们的身边可能存在着很多我们意想不到的答案。在生态环境和气候环境不断恶劣的今天,我们除了确保能源的正常供应外,我们还应该选择清洁地使用能源,使用清洁能源。
小结:
能源问题是21世纪以来人们最为重大的一个问题,解决能源问题对人类的长久发展有重大的意义。科学家早在20世纪70年代的时候就发现了石油树,这种树的汁液具有石油和柴油的特性,虽然可再生,但是难以量产,而且还会产生大量温室气体。
你认为石油树的价值大吗?能够解决能源问题吗?
不用再考虑这些了。开发磁动力吧。开发起来什么都解决了。
石油树 石油是一种碳氢化合物,它是古代生物变成的。地底下或海底下的石油是几百万年前沉积在地底的生物残骸,在微生物的作用下腐烂,经过泥沙覆盖加压加温而形成的,这样形成的石油来得太慢、数量也有限。早在1928年,美国科学家艾迪逊在研究橡胶树时,就发现好几种植物的液汁中含有碳氢化合物。从这些植物的树皮、树干、树根、树叶和果实中流出的液体,都可以燃烧。有些植物的液汁,在科学家来研究它们之前,当地的老百姓就将它们用来当燃料了。可惜的是,当时还未发生能源危机,人们对用植物生产燃油的兴趣并不大,所以没有引起重视。
不能,种植这些需要消耗大量的土地。比如中国,中国不可能有多余的地去种这些。中国每年要进口大量的大豆就是因为没有那么多地去种植大豆。
现实生活中,甲醇、乙醇已经可以部分取代石油!从技术角度看,有机物可以合成汽油,就看经济可行性了!
石油树刚听说,目前我还没有见过,石油树石油的产量是多少啊,总产量没有多少,只是个笑话吧
依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
1、林业资源
林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等。
2、农业资源
农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物);农业生产过程中的废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等);农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。
能源植物泛指各种用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。
3、污水废水
生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成,如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等,其中都富含有机物。
4、固体废物
城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂,受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。
5、畜禽粪便
畜禽粪便是畜禽排泄物的总称,它是其他形态生物质(主要是粮食、农作物秸秆和牧草等)的转化形式,包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。
6、沼气
沼气是由生物质能转换的一种可燃气体。沼气是一种混合物,主要成分是甲烷(CH4)。沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。
人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气。沼气是一种混合气体,可以燃烧。通常可以供农家用来烧饭、照明。
生物质能源特点:
1、可再生性
生物质能属可再生资源,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;
2、低污染性
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;
3、广泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
4、总量十分丰富
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。
随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
5、广泛应用性
生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等形式存在,应用在国民经济的各个领域。
以上内容参考:百度百科-生物质能