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燃料酒精和甲醇是否能够成为改日能源、植物也

时间:2019-11-05 13:26 来源:未知 编辑:admin

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大家好,欢迎关注我的百家号过价值人生,今天给大家介绍的是燃料酒精和甲醇是否可以成为未来能源、植物也能生产石油吗。 绿色油田是人们对燃料酒精的赞誉之词,这是因为这种燃...

  大家好,欢迎关注我的百家号过价值人生,今天给大家介绍的是燃料酒精和甲醇是否可以成为未来能源、植物也能生产石油吗。

  “绿色油田”是人们对燃料酒精的赞誉之词,这是因为这种燃料来源于绿色植物。各种草类、木片、秸秆、粮食、甘蔗、水果以及其他许多含纤维素的原料,都可提取酒精(乙醇)。酒精作为燃料,对环境的污染比汽油、柴油小得多;生产成本与汽油差不多;用20%的酒精和汽油混合使用,汽车发动机不必改装,具有独特的优点。其实,早在第二次世界大战之前,就已有“木材酒精”作为液体燃料供应汽车使用了。

  随着现代生物技术的发展,酶制剂工业不断扩展,许多发达国家普遍采用淀粉酶代替麦曲和液体曲。用酶法糖化液生产酒精,其发酵率高达93%,大大提高了出酒率。目前,国外发酵生产酒精的淀粉出酒精率一般约为56.3%。高世界各国酒精工业的生产各具特色。因为,应用哪种纤维素提取燃料酒精,要根据各国的资源情况而定。有的国家森林面积大,造纸工业发达,就采用亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精,如瑞典、挪威、芬兰;有些国家,如巴西、古巴等盛产甘蔗,则全都用甘蔗糖作原料。

  瑞典非常重视“绿色油田”的开发和利用。他们计划种植1.5×104平方千米速生树,人工制造一个巨大的“绿色油田”,这片森林主要种植白杨树、柳树,以这些树木为原料制造甲醇、酒精及燃油。预计,1平方千米的树林每年可以生产15万立方米木材,这些木材可以产生的燃料相当于2万吨的原油。瑞典还计划种植大片“能源”森林,专供生物质能发电站用。

  美国正在大力研究“森林短期轮作制”,用以提高树木的生零长周期。他们还计划研究快速生长的杂交白杨来营造“能源林场”,想方设法提高“绿色油田”的利用率。巴西是发展燃料酒精工业最快的国家之一。近些年来,巴西全国已普遍使用酒精或使用由60%的酒精和3%的甲醇、7%的汽油混合液体燃料作为汽车用燃料,并已取得很大成绩。现在,巴西仍在发展发酵工艺,从植物中获取酒精,生产水平稳步上升,1吨甘蔗已可生产出65升纯度为96%的酒精。如果,在1公顷土地上种植甘蔗,可提取相当于28吨石油的酒精。

  今从生物质中获取燃料,建造人类历史上的梦幻般的“绿色油田”,这该是一个多么宏伟的蓝图!

  甲醇也是用植物纤维素转化的绿色能源之一。甲醇可以用木质纤维素经蒸馏获得,所以俗称“木精”。它是一种可以燃烧而很少污染环境的液体燃料能源。用甲醇作汽车燃料已引起一些国家的重视。其中,美国政府批准,将100万辆汽车使用甲醇燃料作为减少空气污染计划的一个内容。福特、通用等汽车公司正在加紧研制生产使用甲醇燃料的汽车。按要求,纽约、华盛顿、洛杉矶和费城等一些大城市要在1996-2000年间,将汽车全部改成使用甲醇燃料。

  20世纪90年代初,日本甲醇汽车公司生产的首批甲醇汽车也在东京正式投入运营。甲醇在从实验室走向公路的同时,也将其独特的魅力展现在发电事业上。20世纪80年代末,日本提出一项“利用甲醇作为发电燃料”的研究课题,并很快兴建了一座1000千瓦级的甲醇发电实验站,于1990年6月开始发电。甲醇怎样才能产生电能呢?通行的方法是:先将甲醇加热使其气化,气化的甲醇与水蒸气发生反应产生氢气,然后以氢为燃料,在燃烧室中燃烧生成燃气,用以驱动燃气轮机带动发电机组发电。

  采用甲醇发电,日本政府对此好像情有独钟。他们下一步的试验机组容量是1000千瓦级,燃气进口采用1150℃的高温,发电效率可达41.6%。按照理论计算,如把进口燃气温度提高到1300℃时,其效率将可达到45%。日本正在研究全系统的性能、可靠性和实用性中的技术难题。甲醇发电的优越性很大。例如,目前,甲醇发电的成本约为石油或天然气发电的1.5倍,但随着大面积种植高光效植物和甲醇收成成本的降低,将会使发电成本逐步降下来;“植物甲醇”,可以大面积种植再生,而不会面临枯竭的威胁;甲醇在常温下是液态,贮存和运输都比较方便;

  甲醇的低污染特性是化石燃料所不及的。因此,在21世纪,甲醇很有可能成为常规矿物燃料的替代能源而用于发电。不过,使用甲醇燃料也存在一些“有害性”问题,现在人们对它的认识还有分歧。但从总体来看,利用甲醇作燃料能源是今考后发展的趋势。

  在自然界中生长着一类非常特殊的植物,引起了科学家们的极大兴趣。因为这类植物能够产出“石油”,并因此将这类植物美誉为“石油类植物”。这种“石油”实际上是一种低分子量的碳氢化合物,它的汁液含有的分子量在1000~5000之间,与矿物石油性质相近。

  1977年,美国科学家发现,某些绿色植物能把太阳能迅速转变成烃类,而烃类是石油的主要成分。接着,他们果然从一种叫“霍霍巴”的野生常绿灌木植物的叶片中,首次成功提取了一种宛如汽油的液体。经试验表明,它完全可以作为石油的代用品。在巴西、马来西亚等国生长的三叶橡胶树也能生产“石油”。只要在树干上挖一个洞,一个小时内就能流出5~10升的“柴油”;半年后又可进行第二次开采,每公顷可产油50桶。令人惊奇的是,这种特殊的“柴油”不需加工提炼,就可直接在柴油汽车上使用。

  20世纪80年代初,美国一位植物学家从藤木植物和灌木的树汁中提取“汽油”,也获成功。在澳大利亚发现的阔叶棉木,其枝、叶都可以提炼油类,且其产油率在已知的油类植物中高居榜首。这些“石油类植物”的茎杆内含有一种碳氢化合物的白色乳状液,经提炼,每公顷“石油类植物”竟能生产14~16立方米的“石油”。这种植物耐旱性强、成活率高,在贫瘠的沙漠、干旱地区也能生长。而且,这些“石油”在燃烧时,不会产生一氧化碳和氧化硫等有害成分,因此不会污染环境,确是一种理想的、清洁的植物燃料。

  “石油类植物”的发现为人类开辟了一个通过光合作用利用太阳能的新天地,因此,它的发现者卡尔文也荣获了诺贝尔奖金。据调查,全球已发现有上千种可生产“绿色石油”的植物。有关专家做了一个推测,全球绿色植物贮存的总能量大约相当于800亿吨标准煤,其中有90%贮存于森林中。

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