⑴ 植物石油是怎麼來的
能源危機是當代世界四大危機之一,人類目前正在享用的地下燃料礦藏:煤、石油、天然氣,再過成百上千年就將消耗殆盡!
從植物中提取石油,是許多國家科學家們正在探索的重要課題。
據報道,現在已發現大量可直接生產燃料油的植物,主要屬於大戟科,如綠玉樹、三角大戟、續隨子等。這些石油植物能生產低分子量氫化物,加工後可合成汽油和柴油的代用品,有些植物中的油無需加工,能直接用作燃料油,與柴油相似。
澳大利亞有兩種野草叫按葉騰和牛角瓜,用溶解法從其莖葉中提取白色汁液,然後再製取石油。
在菲律賓發現了一種叫「邦伊倫邦」的果樹,它每年開花結果3次,每棵樹1年可采120~140粒果實,這種果實碰上火種,就會像汽油那樣燃燒起來,每個果實可燃燒約15分鍾,常常被當地居民用來點燈。科學家們對這種果實進行了化驗,發現果內含有16%的純酒精。這個消息頓時轟動菲律賓和全世界,菲律賓政府立即展開了廣泛的擴種和繁殖。生化學家們也在研究這種樹木的潛力,准備用此樹燒煉出油液代替石油。
美國化學家卡爾文在南美亞馬遜河流域發現一種樹,它分泌的汁液可直接用作汽車燃料油,因此可將它直接注入汽車油箱,車子就可啟動了。據估計,1英畝土地如果種上100棵香膠樹,可年產石油25桶。這對貧油國來說,真是一個福音,這種樹叫香膠樹,此樹在巴西已有種植場。目前香膠樹是大自然中能夠直接提供「生物石油」的比較理想的能源植物。
在巴西還有一種名叫「苦配巴」的大樹,只要在樹干鑽孔,即可出油,1晝夜可獲20~25公升,每隔40天取1次,此樹亦稱柴油樹。
巴拿馬也有一種「蠟燭樹」,果實里含60%的油脂,可用此照明。
我國海南島也有能產「柴油」的油楠樹,高度可達30多米,將樹伐倒後,油從鋸面汩汩流出,每株可收流液10~25公斤,最多可產50公斤以上,這種油與柴油相似。
美國加州大學已成功地栽培了「石油樹」,此樹切割後流出的乳液,經脫水後可製成原油,再煉制加工可得汽油,此樹已在美國3個州栽培,每英畝年產10桶油。
能源植物的發現,為人類尋找新的財源,又開辟了一條新路,目前科學家正在為尋找在質量上、數量上以及「生產速度」上足以代替珍貴的煤、石油、天然氣的能源植物而孜孜以求不懈努力。
⑵ 人造石油是怎樣發展來的
石油不僅是重要的能源,而且也是工業中化工產品(如塑料等)的重要原料。但地球上石油的儲量畢竟有限,科學家們預測,到21世紀末,地球上的石油資源可能會被開采殆盡。因此,尋找石油代用品已是大勢所趨。這就提出了生產「人造石油」來替代原始石油的問題。
石油的主要成分是碳和氫,要生產出石油代用品來,其中的成分就必須以碳和氫為主。大家知道,煤作為一種燃料,也是以碳為主要成分的物質,其中也含有氫,但氫的含量卻遠遠低於石油。由於煤在地球上的儲藏量比石油大得多,因此有些科學家設想,將煤加上氫,使其中氫的含量增加。當煤中的碳氫比例接近石油時,煤炭也就被液化成為人造石油了。這一設想不僅在理論上是有根據的,在實踐中也已經完全能夠做到。通常的辦法是在煤中加氫之後再加上高壓,這叫直接液化石油。還有一種辦法是先將煤氣化產生合成氣體(主要由一氧化碳和氫氣組成),再進一步將合成氣體液化成液體燃料或化工產品,這叫間接液化。
南美洲的一些國家用間接液化技術生產出烴類燃料、有機合成原料(如乙烯、丁烯及蠟類等)和富氫化合物、實現了煤的綜合利用。而德國、日本、美國和中國都採用直接液化技術。比如我國已建成有世界水平的液化實驗室,並准備在山東袞州煤礦用煤進行液化生產人造石油的實際應用。
生產人造石油還有另一條途徑,這就是「種植」石油。提出石油可以種植,也許有人以為是「天方夜譚」。這不奇怪。
阿凡提「種金子」的故事差不多家喻戶曉,但是金子實際上是種不出來的。生產石油靠鑽井。大慶油田、大港油田和克拉瑪依油田等,都是靠鑽井,把地下的石油抽出來,這似乎是天經地義的事。但是有人就敢於幻想:既然花生油、菜籽油、玉米油、桐油、豆油可以在地里「種」出來,為什麼石油就不能「種」出來呢?
美國化學家卡達文是位諾貝爾獎獲得者,他就相信石油可以「種」出來。1987年他就說,人完全可以像生產花生油之類的油一樣,從有機植物中直接生產出可以當作燃料的石油來。並且,他到處尋找能生產石油的植物。
功夫不負有心人,他終於發現了許多能「擠」出石油來的植物。一天,他發現一種小灌木的樹干里含有大量像乳汁一樣的東西,只要把樹皮劃破,乳汁就流了出來,就像橡膠樹能流出橡膠汁一樣。他把這種乳汁拿去化驗,發現其中的主要成分就是和石油一樣的碳氫化合物。他把這種小灌木稱為「牛奶樹」,有人也叫它綠玉樹。總之,這是一種可以「種」出石油來的樹種。後來,人們又發現一種續隨子樹也能流出乳汁來,這種樹高約一米,一年可收獲一次,而且既耐嚴寒又耐乾旱。還有一種灌木叫三角大戟,樹皮很柔軟,劃破樹皮後也能流出含石油成分的乳汁來。
⑶ 請問這是什麼植物
光棍樹
小喬木,高2~6米,直徑10~25厘米,老時呈灰色或淡灰色,幼時綠色,上部平展或分枝;小枝肉質光棍樹,具豐富乳汁。葉互生,長圓狀線形,長7~15毫米,寬0.7~1.5毫米,先端鈍,基部漸狹,全緣,無柄或近無柄;常生於當年生嫩枝上,稀疏且很快脫落,有莖行使光合功能,故常呈無葉狀態;總苞葉千膜質,早落。花序密集於枝頂,基部具柄。
⑷ 石油樹的用途
1973年後,由於能源危機的出現,促使科學家重視「石油樹」的研究。美國加利福尼亞大學教授卡爾文就為此而跑遍了世界各地,企圖找到「石油樹」。
他的功夫沒有白費,在巴西,卡爾文找到一種叫「苦配巴」的樹。這種樹是一種喬木,可長至30米高、1米粗。在樹幹上鑽一個直徑5厘米的孔,就可以流出一種油狀樹液,成分接近柴油。兩三小時流出的「油」可達一二公升。這種樹液不必加工,就可以當燃料用。
經過許多科學家的尋找,類似的植物不斷找到。如美國有一種杏槐,它的膠汁經過簡單加工,可以成為一種燃料油。有人發現,12種大戟科植物,都可生出類似石油的燃油。如產在北美、西歐、非洲的含油大戟,是一種灌木,高約1.5~2米,它的膠汁狀樹液可以製成類似石油的燃料。巴西亞馬孫流域的熱帶森林中,生長著一種油棕櫚樹,果實可生產燃油。泰國南洋油桐樹的樹籽也可提取燃油。我國海南島尖鋒嶺、吊羅山等地的熱帶森林中,有一種油楠樹,這種喬木和「苦配巴」類似,也可產柴油。一棵樹一年可收獲多達50千克的柴油。有一種含油桉樹,樹葉用水蒸汽蒸餾,可以得到桉油,這種油與汽油類似,熱值可達9400千卡。我國陝西還有一種白乳木,它也會流出一種白色的油,可以用來點燈和作潤滑油。南美有一種叫綠玉樹,樹皮可流出血色液汁,可直接燃燒,因為像牛奶,所以又稱「牛奶樹」。還有一種馬利筋屬的草,也會分泌出白色可燃液汁,所以被稱為「牛奶草」。墨西哥、美國和以色列等地,還生長一種叫「霍霍巴」的灌木,它的籽實含有百分之五十的液體蠟,也可以作燃料。菲律賓有一種漢加樹,果實含有百分之五十的酒精。
科學家還對有些已發現的含油樹,進行了引種,而且取得了可喜的收效。如美國曾引種了「苦配巴」樹,在加利福尼亞州建立了種植試驗場。結果,100棵「苦配巴」樹一年能生產一二十桶柴油。日本也開始在沖繩島引種「苦配巴」樹,以期用它的柴油來開動貨車。科學家還試種了含油大戟,結果1公頃含油大戟,一年至少可以收取25桶「生物石油」。據說,經過改良品種後,1公頃含油大戟年產油量可增至325桶。巴西栽種的油棕櫚樹,3年開始結果,每公頃油棕櫚樹果實可產油10000千克。
除了尋找和引種直接產油的「石油樹」外,科學家還准備用微生物發酵的辦法,使某些綠色植物生產出類似石油、甲烷、酒精等燃料來。如美國發現一種水生藻類,如風信子,經石油菌發酵作用後,每年能生產成千桶「石油」。風信子是一種生長速度非常快的植物,它一年可長100多英尺,所以用它生產「石油」,極為神速。
科學家認為,全球綠色植物每年生產的碳氫化合物多達300億噸以上。只要進過高壓、高溫加工,就能製造出類似石油的產品來。所以世界各國都十分重視綠色能源的開發。
美國1977年就制訂了一項生產「酒精」的植物計劃,預計到2000年前後,將有相當一部分汽車使用這種綠色燃料。日本也於1970年制訂了類似的計劃。紐西蘭計劃到2000年,可以從松樹中提取能源,來滿足全國運輸部門的燃料供應。美國於1984年已經開發出了首個人工石油植物園。英國也批准了興建類似植物園的方案。瑞士打算大力發展綠色燃料,使全國一半以上的石油消耗量都用綠色燃料代替。
⑸ 什麼是石油樹和石油草
前面談到綠色植物中還有一種被稱為「石油類」的生物質。早在1977年,美國科學家就已經發現,某些綠色植物能把太陽能迅速地轉變成烴類,而烴類是石油的主要成分。就在那一年,美國科學家果然從一種叫「霍霍巴」的野生常綠灌木植物的乳葉中首次成功地提取出了一種宛如汽油的液體燃料。經試用表明,它完全可以作為石油的代用品。說來湊巧,在巴西也發現了一棵稀奇古怪的樹,高30多米,樹齡有100多歲了。只要在樹幹上挖上一個洞,一個小時內就能流出5~10升「柴油」;半年後又可進行第二次「開采」,每公頃可產「油」50桶。而更令人不解的是這種「柴油」勿需加工提煉,就能直接在柴油汽車上使用。實際上這種特殊的石油樹叫三葉橡膠樹,在其膠漿中有1/3是石油烴,而烴類的熱值每公斤竟有10500千卡。在馬來西亞橡膠園中,也有這種三葉橡膠樹,從其切口中流出的膠漿去掉水分後,最終物質就是一種油液。另外,在80年代初,美國一位植物科學家從藤本植物和灌木的樹汁中提取「汽油」,也獲得成功。科學家們裁種了大片美洲香槐,這種植物的白色汁液中含有油質,在它的其他部位也含有油質。為了獲取大量石油,他們就先把整株美洲香槐研碎,然後用一種有機溶劑提純。這些科學家認為,美洲香槐將是一種潛在的石油來源。在澳大利亞也發現了闊葉棉木,其枝、葉都可提煉油類,是目前世界上產油率最高的植物。
據調查,全球已發現有上千種可生產「綠色石油」的植物。加拿大正實驗兩年輪伐的楊樹能源林,美國能源部建立了5個由三角葉楊、榿木、黑槐、糖槭樹、桉樹、牧豆等組成的能源試驗林場,菲律賓種植了1.2萬公頃銀合歡,瑞士也制訂了種植10萬公頃「能源林」計劃,可解決每年石油需求量的50%。
據專家推測,全球綠色植物貯存的總能量大約相當於8萬億噸標准煤,其中有90%貯存於森林中。
在自然界生長的這類植物,能夠生出「石油」,引起了科學家們的極大興趣。這種「石油」實際上是一種低分子量的碳氫化合物,它的汁液含有的分子量在1000~5000之間,與礦物石油性質相近,科學家們把這類能產低分子量的植物美譽為「石油類」植物。近幾年還發現了一年生的「千金子」以及「綠玉樹」,它們也都含有類似的烴類混合物的油類。美國加利福尼亞大學一位化學家卡爾文根據這些植物的特性,1978年專門研究了幾種富含碳氫類化合物的大戟科屬「石油植物」,在加利福尼亞州種植。這些「石油植物」的莖桿內含有一種碳氫化合物的白色乳狀液,割開它們的表皮,白色乳狀液就會流出來,經提煉,每公頃竟能生產14~16立方米的「石油」。這種植物耐旱性強,成活率高,在貧瘠的乾旱地區也能生長。而且,這些「石油」在燃料時,不會產生一氧化碳和氧化硫等有害成分,因此,不會污染環境,確是一種理想的清潔的植物燃料。人們把這類植物稱為「石油草」。由於卡爾文培育出的「石油草」為人類開辟了一個通過光合作用利用太陽能的新天地,從而獲得了諾貝爾獎金。
科學家們近年特別強調應大力開發和利用「高光效植物」。所謂「高光效植物」,就是指那些光合作用效率高於5‰的植物,例如甘蔗、玉米、甜菜、甘薯等,它們具有更高的吸收二氧化碳的能力。選育和大面積種植高光效植物,已成為生物質能開發利用的重要途徑,在林業方面研究和培育光合作用效率高、成長快、繁殖力強的樹種,十分重要。紐西蘭用「無土栽培法」快速繁殖楊樹,一個樹芽在一年內就可繁殖出100萬棵樹苗,這種小樹苗,3個月內便可長成1.5米高的幼樹。
為了快速、增量獲得生物質能的原料,許多科學家在研究林木培育技術。美國賓夕法尼亞州大學培育出一種雜交白楊。這種白楊能使6‰的太陽能轉化為碳水化合物,生長得特別快,且可密植,每平方米平均可栽培2~3棵。成材砍伐後,留下的樹樁還會長出新樹。種植這種雜交白楊,生產、砍伐、管理都很簡便。美國加利福尼亞大學還成功地用「無土栽培法」無性繁殖了一種紅杉。採用這種方法,能使同一良種木材產量增加50%。