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植物能源獲青睞各國研發為環保

來源: 北京青年報切記！信息來至互聯網，僅供參考2009-08-05 訪問：次

??? 英國首相布萊爾在6月中旬召開的新聞發布會上宣布，英國將于今年晚些時候建立國內首座“草電站”，希望英國能逐步為減低溫室效應和保護環境做出新的貢獻。這座“草電站”位于英國中部的斯塔福德郡某郊區的一大片草地中，將投資650萬英鎊（約1200萬美元），可提供2000戶家庭的生活用電。

??? 雖然英國的人口只占世界人口的1％，但是二氧化碳等溫室氣體的排放量卻占世界總量的3％。因此，英國政府近年來在國際上承諾要降低二氧化碳的排放量。英國政府希望在2050年以前減少60％以上的二氧化碳排放量，也就是說讓英國的二氧化碳排放量達到世界的平均水平。承擔這個發電站項目的埃克勒夏爾生物質能公司的董事長阿曼達·格雷表示，這座草電站是一座示范性電站，希望能為英國政府減少二氧化碳的國際承諾帶個好頭。

??? 草電站發電的主要原料是生長在當地大量的象草。象草因為大象愛吃而得名，是熱帶、亞熱帶地區多年生草本植物，這種草生長比較快，植株可高達3~5米，可燃性好，卻沒有多少實際用途，用于發電算是“變廢為寶”。這座發電站建成后將每天24小時運行，每小時可減少1噸二氧化碳排放量，這樣一年就可以減少8000噸左右的二氧化碳排放量。

??? 為什么用草發電就可以減少二氧化碳的排放量呢？這實際上是和火力發電相比較而言的。英國的火力發電站是排放二氧化碳的主要源頭，英國大約有三分之一的二氧化碳來自火力發電站。由于象草生長比較快，可以大量吸收二氧化碳。而采用象草發電后，排出的二氧化碳可以被附近生長的象草及時地吸收，二氧化碳的排出量會小于象草的吸收量，這樣發電站就不會產生多余的二氧化碳。

??? 這座發電站還將解決一部分當地的就業問題，因為這座發電站需要170戶農民來為它提供象草。格雷還表示，除了用象草外，其他曬干的植物也可以用于發電。不過由于不同植物的處理程序不大一樣，因此世界上的植物發電廠大多比較“專業”，希望能發明混合植物發電站。

??? 美國用菠菜造電池

??? 菠菜是卡通人物大力水手的“超級食物”，只要有了菠菜，他就力大無比，神勇無敵。不知是否從這里獲得了靈感，美國麻省理工學院的科學家馬克·鮑多最近開發出一種以植物蛋白為能量來源的新型電池，其具有便攜無污染等特點，未來人們借助這一技術完全可以用菠菜等來為筆記本電腦等供電。

??? 研究人員參照太陽能電池的制造原理，利用生物技術手段發明了這種新型電池。科學家們首先從菠菜葉的葉綠體中分離出多種蛋白質，并將蛋白質放到內有兩層導電物質的一個特殊裝置中間，制成這一新型電池。科學家解釋說，由于蛋白質分子體積很小，并且在離開原有自然環境時將失去活性，因此提取蛋白質的過程十分復雜。他們便將這些蛋白質分子與一種肽分子混合，這種肽分子能在蛋白質分子外形成保護層，為其創造類似植物葉片內的生存環境。

??? 之后，科學家將提取出的蛋白質分子鋪在一層金質薄膜上，而后在其最上方再加一層有機導電材料，做成一個類似“三明治”的裝置。當光照射到這個“三明治”上時，裝置內會發生光合作用，最終產生電流。

??? 科學家說，目前這種新型電池裝置最多只能持續工作21天，其能量轉換率也較低，只能將12％的光能轉換成電能。不過，科學家相信能量轉換率在未來有可能達到20％，屆時這種新型植物電池將比目前市場上的太陽能硅電池更為高效。

??? 碳水化合物能驅動汽車

??? 從植物中獲取能量的最簡易的方法是燃燒，將熱能轉換成電能。雖然燃燒植物適合固定發電廠，但是它并不是汽車的理想能源。電動汽車需要頻繁地充電，因此不適合長途旅行。

??? 與燃燒相比還有一個更好的方法是將植物原材料轉化成為汽車可以直接利用的能量。這種方法已經在植物油中含有脂肪酸的植物中采用，但此類植物只是所有植物的一小部分。現在，研究人員發現了從碳水化合物中制造燃料的方法，植物75％都是由碳水化合物組成的。

??? 該項研究結果為人類提供了更有效地利用植物材料的方法。美國威斯康星大學的化學家詹姆士·杜梅斯及其同事已將此研究結果發表在《科學》雜志上。來源于植物的碳水化合物類似于傳統的柴油，因此它可以直接用于現有的交通設備。這種新型燃料比氫氣更容易使用，因為氫氣燃料需要不同類型的泵站和貯藏庫系統。杜梅斯推測，如果一切按計劃進行，那么在美國種植足夠的植物就可以為整個國家的汽車提供大部分能源。

??? 在過去，碳水化合物一直被認為是昂貴的燃料能源。比如，葡萄糖經過發酵生成乙醇，再將乙醇加入汽油中，在發酵的最后階段通過汽化的方法將乙醇從水中分離，這個過程浪費了大量能量，因此效率非常低。杜梅斯研究小組推測，如果將植物的碳水化合物直接轉變為如同柴油的長鏈碳水化合物，那么就完全可以避免發酵等大量消耗能量的過程。因為油和水不能混合，所以碳氫化合物浮到反應混合物的上層，通過虹吸方法就可以輕易地將碳水化合物與混合物分離。如果能夠將這個轉變過程改進得簡易一些，就有足夠能力與乙醇工業相抗衡。

??? 讓植物產石油

??? 在尋找新能源的過程中，科學家們欣喜地發現了可再生的“石油植物”，可以有效地解決上述問題。它的蘊藏量豐富，可以迅速生長，是可再生的種植能源，用“植物石油”代替傳統的石油將從根本上解決能源危機。英美等發達國家正在對已發現的40多種“石油植物”進行品種選育和品質優化工作，并準備盡快實現商業化生產。法國、日本、巴西、俄羅斯等國也正在開展“石油植物”的研究和應用。目前，甚至有一些科學家在培育產油量高的轉基因植物。

??? 美國一個名叫卡爾文的科學家在巴西發現了一種神奇的橡膠樹，只要在這棵樹的樹干上鉆個小洞，就可接到“柴油”，因而又稱之為“柴油樹”。澳大利亞有一種古巴樹，每棵每年可獲得約25升燃料油，且這種油可直接用于柴油機。美洲香槐草是產于美國的一種雜草，它生長在干旱和半干旱地區，每公頃土地可以收獲約1600升燃料油。

??? 一些藻類現在也是產油熱點。這些“油藻”生長繁殖迅速，范圍大，燃料油產量也高。如在淡水中生存的一種叢粒藻，它們簡直就是產油機，能夠直接排出液態燃油。另外一些目前尚未發現有明顯經濟價值的藻類我們也可以用它們來做沼氣原料，而那些含糖量大的藻類則可以用來生產醇類作為燃料。

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