A. 請問石油替代品有哪些
許多年之前,就已經有人指出:有朝一日,地球上的石油將被用盡。他們建議盡早開始尋找和研究各種替代能源來代替石油。這些建議的目的在於減少人類對石油的依賴,以避免因能源的耗盡而導致嚴重問題的產生。
有些專家開玩笑說,由於油價太高,30年後,餐館將成為大多數有車一族最愛去的地方之一了,因為在那裡做菜用的植物油也可以給汽車加油,這種做法聽起來似乎是玩笑,不過,到時這可能真是惟一的解決方法了呢。
從植物中獲取各種能源是一種非常古老的方式,它伴隨人類走過了幾十萬年。然而,現在人們用石化燃料代替了植物後,不少國家的農民就會把收割糧食後剩下的秸稈燒掉。但這是很可惜的,因為這不但會浪費能源,還會增加大氣中二氧化碳的排放量,污染環境。現在,不少國家已經意識到了這點,重新開始把利用植物能源作為今後的發展方向。
幾十年以後,當玉米油、大豆油代替石油,成為人們生活中不可缺少的一部分後,那時農民們將成為富有的「油類大亨」。也許他們現在還沒有意識到這一點,但以後這將成為現實。
目前生物燃料的研究焦點還集中在乙醇上,乙醇是我們日常所喝的酒的主要成份,所以又叫酒精。但這並不是惟一的出路,也不是最好的出路。乙醇是通過植物發酵獲得的,雖然它可以作為一種很不錯的燃料,但它也有許多不足之處,比如它不像汽油那樣具有爆炸性,而且它會吸收水分,容易引起氧化、生銹和腐蝕。假如經常用它來代替汽油使用,可能有天汽車會突然起火、油箱里長滿鐵銹,或者等著車被慢慢地腐蝕掉。
與酒精相比,植物油更是隨處都可以見到和找到,是汽油的一種更為適合的替代品,因為它和汽油的化學組成結構一樣,其分子都是由烴鏈構成的。一般汽油分子由7至10個烴鏈組成,烴鏈越短,爆炸性越強,其所能提供的能量也就越強。而植物油分子則一般由14至18個烴鏈組成。烴鏈太長是植物油取代汽油的一個不足之處,但通過一定的方式縮短植物油的烴鏈是有可能的。而且由於柴油分子是由15個烴鏈組成的,與植物油分子相似,所以,植物油的應用可以先從生物柴油入手。
植物在地球上的儲存量高達2億億噸,而且每年以1640億噸的再生速度更新。就中國這樣一個農業大國而言,年平均農業秸稈類物質就超過7億噸。如果能通過生物技術,有效地將其轉化為生物產品或生物能源,將大大促進中國農產品深加工業及農業產業化進程,使千千萬萬農民受益。
除了上面說的用植物油替代石油外,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,只要在這棵樹的樹幹上鑽個小洞,就可收獲到大量的「柴油」,因而又稱之為「柴油樹」;澳大利亞有一種「古巴樹」,從每棵樹上每年可獲得約25升燃料油,並且這種油可以直接用在柴油機上而不需特別加工;美洲香槐草是產於美國的一種雜草,它生長在乾旱和半乾旱地區,從它體內,每公頃土地可以收獲約1600升燃料油。
還有一些藻類現在也是產油熱點。這些「油藻」生長繁殖迅速,生存環境范圍大,燃料油產量也很高。例如:在淡水中生存的一種叢粒藻,它們簡直就是一台產油機,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。
總之,通過生物途徑生產燃油,不但是擴大生物資源利用的一條最經濟的途徑,對需要大量進口石油的國家也具有重要戰略意義。潔凈的新能源——生物汽油,對越來越注重保護生態環境的21世紀來說,實在是一劑「良葯」!
B. 石油多久後會耗盡 有什麼新能源代替
耗盡的時刻不是一個好的指標,因為隨著油越來越稀缺,最後一滴油會有無限大價值而永遠不會被用掉。一般的討論以石油峰值為中心:美國本土已經出現石油峰值了,全球范圍內常規石油的峰值不會太遠,但是加上天然氣和非常規石油(油頁岩、岩層氣等等),化石能源總體上離峰值還很遠(~100年)。
最有可能代替石油的新能源:
1、煤炭液化
將煤炭液化成醇類、烴類,代替石油。也可以直接發電給電網和電動車充電。
2、秸稈、落葉
秸稈落葉液化成酒精、甲醇等液體燃料,代替目前的石油。另外也可以直接燃燒轉化成電能,給電電網供電、動車充電。
3、太陽能、風能、潮汐能發電供電網、電動車充電。
4、核能
人類對核聚變實現控制,利用核聚變發電供電網。
5、質能轉換
根據愛因斯坦相對論質能轉換方程,人類科技發展到一定水平後,有能力進行質能轉換,則能量取之不盡。
同時,太陽完成其壽命後,通過質能轉換使其重新發光發熱。稱為永不熄滅的陽光。
C. 石油資源被消耗完的那一天,有哪些能源可以替代石油
石油資源被消耗完的那一天,有哪些能源可以替代石油?可燃冰是一種不可再生的資源,隨著我們開發,石油的產量越來越少,在如今這個石油資源缺少的時代,人們紛紛尋找新的資源來代替石油。在我們現在的社會中,我們主要是採用一些新能源來代替石油,有以下這幾種能源是可以代替石油的。
隨著人們對海洋的開發,科學家在海洋中發現了一種新能源——可燃冰。可燃冰的外形像冰,而且遇到火即可點燃,因此被稱為可燃冰。但是可燃冰目前運用在我們生活上依然存在著很大的問題,最大的問題是它的開發,可燃冰是固體,當我們將它一塊塊的搬離海面,可燃冰中的甲烷就會揮發,從而對大氣造成巨大危害。各國的科學家正在努力鑽研中,一旦突破這些難關,可燃冰成為我們日常使用的主要能源將不是夢想。
D. 地球有什麼能源可以完全替代石油
地球是一個資源豐富的生命星球,人類是地球的霸主,而人類的生存離不開資源和能源。從古至今,人類都在跟能夠打交通。遠古時期,人類的祖先學會了鑽木取火,利用的能源主要是以木材為主。隨著人類文明的發展,地下煤炭資源被發現和利用,一直延續到現在,煤炭仍然是人類的主要能源原材料之一。
如果煤炭,石油等能源慢慢使用量減少甚至停上使用,那麼必須要找到一種新的能源來替代它們,否則人類文明的前進的腳步將會減緩或停上。那麼地球上還有什麼新能源能夠取代煤炭和石油呢?其實科學家已經找到了這種能源,它就是可燃冰。
可燃冰也是地球上的一種不可再生資源,它最大的特點就是環保,不像煤炭和石油對環境的污染非常嚴重,可燃冰是一種非常清潔的能源。所謂的可燃冰其實就是甲烷和水的混合物,90%的甲烷成分結合10%的水分。我們都知道甲烷是一種可燃氣體,也很容易點著,而且溫度也不低。因此可燃冰也是遇火即燃,非常容易燒著,溫度也是不低的。
如果可燃冰要取代煤炭和石油,那必須要有豐富的儲量才行。科學家通過探測發現,可燃冰的儲量非常驚人,它並不在地底之下,而是在深海之中。我們都明白,地球表面71%的面積是海洋,海洋才是地球的主導,而海洋裡面的資源也是豐富的。可燃冰是海洋中的資源,它的儲量遠超煤炭和石油。
如此儲量豐富又清潔環何的能源,那還不趕緊開采出來使用啊,到時候就可以放棄使用煤炭和石油。雖然這個想法是非常美好的,但要開采可燃冰可不是件容易的,它比開採石油難度要大了好多倍。中國最早在1998年就開始嘗試開采可燃冰,現在也不過是能夠初步穩定產氣,能夠開采極少量的可燃冰,離真正的商業化量產還差得很遠。
除了中國,世界上其它大國強國也都在探索可燃冰開采技術,那開采可燃冰到底需要面對哪些難題呢?首先,可燃冰是處於深海之中,要在低溫高壓的特殊環境中取得成型的可燃冰,必須要使用配套的低溫,高壓技術,還要需要能夠在深海中開採的取樣器。
可燃冰跟石油可不同,石油雖然在深海中也是儲量豐富,但它是液體,可以鑽探到海洋深處,然後打入管道,用泵將石油抽上來即可,這對於現在的科技來說都不是難事。但可燃冰是固體,就像地下煤炭一樣,是一片片連接在一起,想取出可燃冰首先就要將可燃冰破碎。但深海中可不像礦洞那樣,機械可以輕松方便使用,深海中的壓力是非常大的,普通的機械是無法使用的。
現在的海洋鑽探設備可以鑽探到可燃冰存在的位置,但想要將它們輸送到海面上可不容易,而且開采可燃冰還有一個更難解決的事,那就是甲烷的大量泄漏。剛才說了可燃冰的成分,我們都知道它的主要成分是甲烷,而甲烷是一種易燃的氣體,同時也是溫室氣體,它的溫室效應要比二氧化碳還厲害。
如果沒有先進安全的開采技術,冒然鑽探開采,有可能會讓海底之下的大量甲烷泄漏出來,這對環境的破壞將會更加嚴重,直接導致全球氣溫的更快升高,由此引發的一系列問題是人類無法承受的。不過,人類的科技在快速發展,開采可燃冰的技術也在不斷完善,相信用不了多久,就可以安全穩定地大量開采可燃冰,那個時候,可燃冰會走進千家萬戶,再也不用污染嚴重的煤炭和石油。
E. 目前最有希望替代石油的能源
大概是生物能源吧
人類使用的三大主要能源是原油、天然氣和煤炭,但它們都是不可再生的能源。據國際能源機構的統計,這三種能源還能供開採的年限,分別只有40年、50年和240年。開發新能源已成為人類發展中的緊迫課題,核能還將有所發展,太陽能、風能、地熱能、波浪能和氫能這五種新能源,今後將會優先獲得開發利用。另一個值得重視的新能源是可再生的生物能源。
我國雖已探明煤儲量6000億t,石油70億t,水力發電6.8億k但由於1978年以來我國總的能源利用率已超過30%,能源分布不均勻,能源產量低和農村能源供應短缺等因素,致使能源供應趨於緊張。開發利用生物能源,在這方面可以起到顯著的緩解作用。特別是在農村年產稻殼3225萬t,玉米芯1250萬t,甘蔗渣400萬t,棉籽殼200萬t,糠醛渣30萬t,人畜糞便1380萬t的條件下,可用微生物作用年產沼氣達14.28×108m3,相當於25.94×106t標准煤,從而徹底改變現在農村能源短缺的狀況。
按目前國內外研究水平,燃料電池汽車、電動汽車、氫動力汽車等仍有很多技術上不確定性,何時投入運營是未知數。混合動力汽車造價高,而且仍以成品油消耗為主。另一方面,石油的應用不僅僅是作為交通運輸的動力,其衍生的乙烯等化工產品還是比鋼鐵應用更廣泛的基礎材料。因此,發展生物能源是必然之路,眼前解決車用燃油問題,中、長期解決後石油時代的能源、原材料問題。
目前,國際上生物能源技術相對成熟,替代石油的路線是:穀物、秸桿、其它植物等-發酵-乙醇-車用油、乙烯、無毒溶劑及上百種化工、原材料產品等;另一種是利用劣質食用油、麻瘋樹籽等直接加工生產高品質車用柴油。無論何種生物質轉化,都是我國資源的「長腿」。發展生物能源是農業大國和「缺油多煤」資源現狀化短為長的最佳契機。
————發展石油替代行業有利於解決「三農」問題————
農村、農民和農業的「三農」問題、環境與資源問題,是13億人口大國均衡發展、建立和諧社會的關鍵,建立龐大的「石油替代」能源體系,不僅為我國農業產業化、農村地區城市化提供良好的機遇,是我國相當長時間發展重要驅動力,也是解決這些突出問題的最佳切合點。我國最著名的農業科學家之一、中國科學院院士、中國工程院院士石元春曰前公開提出:讓我國農民「種出綠色大慶」。
據科技部有關單位的調研,我國南方的甘蔗、木薯,中、東部地區的小麥、水稻,北部的土豆、玉米,西部地區的油桐。麻瘋樹,乾旱地區的山芋,等等,都是加工轉化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻瘋樹籽含油率達50%,是製造生物柴油的良好材料。我國西南地區現有10萬畝,到2010年種植面積可達1000萬畝。國家科技部生物技術中心主任王宏廣接受采訪時告訴記者:目前我國富餘的農副產品加工轉化,確可「再造大慶」,即相當於5000萬噸原油。如果把每年農民白白焚燒的秸桿收集處理後加工乙醇,替代車用油,總量可達6000萬到1億噸。已經開始用生物質能加工品全線替代石油產品的安徽豐原集團董事長李榮傑測算:只要石油不低於35美元每桶,用生物質能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等,都有利可圖。
2、治理有機廢棄物污染,保護生態環境
————————治理有機廢棄物污染,保護生態環境——————
我國現在因利用能源而導致嚴重的環境污染,例如煙塵和SO2年排放量為2857萬t,燃燒後的垃圾排放為年均573000萬t,因薪柴之用破壞森林植被導致每年土壤流失50億t。利用生物生產能源和對其進行利用,不僅沒有環境污染問題出現,而且還可使目前污染嚴重的環境狀況得以緩解。
數百年來在燃料王國里唱「主角」的煤和石油都是遠古時代的動植物生成的,那麼能否種植能源作物,直接從能源作物生產燃料?這是21世紀普遍關注的一個新問題。理想的生物燃料作物應具有高效光合能力,到目前為止,科學家們已發現了40多種能夠生產「石油」的植物。
生物質能是由植物與太陽能的光合作用而貯存於地球上植物中的太陽能,最有可能成為21世紀主要的新能源之一。據估計,植物每年貯存的能量相當於世界主要燃料消耗的10倍,而作為能源的利用量還不到其總量的1%。通過生物質能轉換技術,可以高效地利用生物質能源,生產各種清潔燃料,替代煤炭、石油和天然氣等燃料。由此可見,發展生物質能源,對保障我國未來能源安全具有重要作用。
專家分析,石油已不是可持續發展的理想汽車燃料,過度依賴存在四大問題,包括:國內資源短缺和國際石油爭奪劇烈的雙重風險;汽柴油的性能已不能滿足汽車高水平和高清潔的可持續發展要求;油價居高不下,用戶負擔增加;依靠進口,要花大量外匯,影響國內就業。巨大的國際采購會使我國原油陷入類似現在鐵礦砂市場的「價格合圍」。適應汽車消費需求,建設車用燃料替代體系成為必然趨勢。
據了解,目前中國汽車保有量超過2000萬輛,2010年將達到5000萬輛至6000萬輛。屆時,國內汽車年生產量將達1000萬輛以上,汽車用成品油市場就將有數千億元。另一方面,環境保護逼迫中國採取石油替代技術。北京、上海等大城市較早對公共交通車輛實行天然氣替代石油等措施,主要是出於環境因素。目前,天然氣、煤炭、生物質能等技術路線替代石油,其燃燒排放都小於石油類40%左右。按我國城市進程,2020年前還將有4億人口「進城」,汽車保有量將急劇增加,不採用潔凈的替代能源將無法維持人類適宜的城市居住環境。有人這樣計算:大城市裡按每車每天用15KG汽、柴油計,100萬台車即用1.5萬噸汽、柴油,它將耗盡18338萬立方米空氣中的氧氣,使之變成只含二氧化碳和和氮氣等的無氧氣體。又因二氧化碳比空氣重得多,所以,它們大都分布在地面附近,可在100平方公里范圍內堆積1.83米厚,比正常的中國人還高出一巴掌。如果沒有大自然賜予的空氣流動,這將是一種多麼可怕的情景呀
3、廣泛應用生物技術,發展基因工程
能源生物技術就是用可再生的生物資源生產各種能源產品。在這裡面,農林生物技術提供能源作物,工業生物技術則將能源作物以最經濟的方式加工成能源產品,這些能源產品包括以燃料乙醇、生物柴油為主的液體燃料,以甲烷為主要成分的沼氣。另外,還有可再生的生物氫能。
沼氣是由作物秸稈、樹木落葉、人畜糞便、工業有機廢物和廢水等有機物質在厭氧環境中,經微生物發酵作用生成的一種可燃氣體。每立方米沼氣完全燃燒後的發熱量約相當於3.3千克原煤產生的熱量,是一種清潔、高效的可再生能源。
燃料乙醇是國內外公認的生物能源產品,能夠以一定的比例與汽油和柴油等成品油混配後供車輛直接使用。
生物柴油也是近年來發展迅速並規模化使用的生物替代能源。生物柴油是以植物油如大豆油、菜籽油,其他豐富的非食用油和動物油脂如豬油、牛油、魚油等,以及廢棄的食用油為原料生產出的清潔可再生能源,是柴油優良的代用品。
發展生物制氫技術,也是為發展新能源提供技術儲備。目前,各國正在競相開發氫燃料電池,尤其是氫燃料電池驅動的汽車。
我國起步雖晚優勢明顯
據介紹,我國的燃料乙醇生產技術已基本成熟,可以進行規模化生產。甘蔗、甜菜、玉米、小麥、薯類、秸稈等都用於燃料乙醇的生產。國家已正式批准在吉林、河南、黑龍江和安徽四省建設總規模為年產132萬噸的大型燃料乙醇裝置。
我國已研製成功利用菜籽油、大豆油、米糠下腳料和野生植物小桐籽油等為原料生產生物柴油的小試或中試工藝,一些企業開發出具有自主知識產權的技術工藝,主要指標達到美國生物柴油指標。
我國沼氣生產技術已經使用多年,正在不斷改進。到2003年底,全國農村沼氣池年產沼氣46億立方米,相當於343萬噸標准煤或28億千瓦時發電量。
在發展能源生物技術方面,我國雖然起步晚,但有自身優勢。」經常往返於中美之間的美國萬力科技公司技術總監孫大慶說,「首先,生物技術領域是我國高新技術領域與國外差距最小的領域,我國已經培養了一大批優秀人才,許多大學設有生命科學與生物技術領域的專業;第二,我國有著豐富的生物資源,能源生物技術產品潛在市場巨大;第三,我國雖然起步比發達國家晚,但是跨越式發展,可一步到位採用最先進的技術和設備進行研發工作。」
生物能源最大的優勢就是環保。利用的就是太陽能,真個使用過程是一個太陽能循環過程,清潔無污染。其中,沼氣的推廣使用在提高農民生活質量的同時也節約了資源、保護了環境,燃料乙醇不但能代替部分汽油;而且排放的尾氣更清潔;生物制氫為的就是的到然繞產物只有水、世界上最清潔的能源——氫;而與普通柴油相比,使用生物柴油的汽車尾氣中有毒有機物排放量僅為1/10,顆粒物僅為20%,二氧化碳和一氧化碳排放量僅為10%,不僅如此,生物柴油的原料來源廣泛並有可再生性,如大豆油、菜籽油,而使用「廢油」提煉出生物柴油更是「變廢為寶」
我國最先起步的是生物質轉化替代石油,即乙醇汽油。生物柴油是利用植物油脂、動物油脂等提煉的車用燃料,可直接替代柴油,低排放,無需改造發動機,而且對車輛發動機還有保護作用。世界各國對此非常重視,發展迅速,美國、加拿大、巴西、曰本、印度等都有龐大的發展計劃。歐盟國家用菜油加工生物柴油,2001年加工量已達100萬噸。本世紀我國==也很重視這項工作,近年來相繼建成了許多年產量超萬噸的生物柴油廠,預計到2010年,我國生物柴油需求量將達2000萬噸。
F. 人造汽油終於成功每升只要3元還要啥新能源
最近的油價上漲讓很多車主開始考慮購買新能源汽車,但是新能源汽車的價格較高,因此有些人選擇使用更好的燃料。現在市場上有一種每升只需3元的人工汽油,而且可以長時間使用,安全性也很高,這讓人們感到驚訝。有人問:「還需要開發新能源嗎?」
從技術上來說,目前世界上正在開發替代石油的可再生能源,包括太陽能、水能、風能等,而人造能源也逐漸受到重視,尤其是氫燃料。對於新能源汽車來說,氫化物合成的人工燃料技術雖然已經有一定發展,但市場化之路還很長。
從環保角度來說,以氫氣為主要原料的人工合成汽油在汽車中燃燒後不會釋放有害物質,而且能將二氧化碳排放量降低到零,比傳統燃料更環保。同時,氫氣是輕質物質,爆炸幾率也更低。
經過測試,同樣質量的汽油和人造汽油的續航里程是一樣的,一百公里的續航時間對人造汽油來說不算什麼。但是為什麼這種高質量的能源沒有被大量使用呢?目前,我們國家主要在航天領域使用氫氣,而氫氣的商業化推廣還面臨著成本和儲存等問題。
人工燃料的推廣需要解決氫氣的運輸、儲存等問題,同時還需要工業化生產,而且氫氣的生產成本和效率都達不到要求。除了氫氣,生物燃料、乙醇等新能源也存在發展瓶頸,但氫能是最容易突破的一種。
目前來看,人工合成的汽油還不能用於民用車輛,但在航天領域中可以用作高端能源。如果氫能與核能、太陽能等技術結合,那麼用氫氣生產的汽車燃料將逐漸取代汽油。
總之,人造汽油只是一種利用氫氣的方法,而氫氣是一種新的能源。即使人工汽油被廣泛應用,我們仍然需要發展其他新能源。在全球能源危機日益嚴重的今天,發展新能源與可再生能源是解決能源短缺的有效途徑。