A. 煤是史前植物變的,那石油是史前動物變的嗎
煤和石油是人類生產活動中兩種最重要的能源,也是重要的化工原料,前者被比作工業的糧食,後者則被比作工業的血液。煤和石油都是化石燃料,它們的主要成分都為有機物,這意味著它們最初都應該是由早期地球生命演變而來。那麼,煤和石油具體是怎麼形成的呢?
(2)生物成油理論
由於科學家在石油中發現過很多生命的跡象,所以更多科學家支持生物成油理論。研究表明,石油最初的來源為細菌、藻類和浮游生物。這些生物死亡後沉入海底和湖底,它們的遺體被泥土覆蓋,形成泥質沉積物。
由於泥質沉積物會被更多的泥沙所掩埋,這會導致溫度和壓力逐漸增加,泥質沉積物開始轉變為岩石。生物的遺體在這個過程中發生了化學變化,慢慢地演變成了石油和天然氣。隨著時間的推移,石油和天然氣向上遷移到沉積岩盆地中,並被困在其中,形成油田和氣田。地球上的每一個油田都有自己的特點,就像地球上沒有兩片完全相同的雪花一樣,也沒有兩個油田包含完全相同的液體。
不像煤炭的形成需要特殊條件那樣,石油的形成只需要一定的時間,可能要數千萬年。因此,從某種意義上來說,石油是可再生能源。只是由於人類開采和使用石油的速度大於石油形成的速度,所以石油也會面臨枯竭的問題。
B. 植物能產生石油嗎
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,並准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較高的轉基因植物。
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,只要在這棵樹的樹幹上鑽個小洞,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,且這種油可直接用於柴油機。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,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,那些目前尚未發現有明顯經濟價值的藻類,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。
C. 石油植物有哪些
地球上存在著不少的石油植物,它們所分泌出的液體,不需加工或稍經加工就可作為燃料使用。如澳大利亞有一種樹,含油率高達4.2%,也就是說,一噸這種樹可獲取優質燃料5桶之多。在菲律賓和馬來西亞,有一種被譽為石油樹的銀合歡樹,這種樹分泌的乳液中含石油量很高。
經專家測試,某些芳草也含有石油。美國加利福尼亞州生長一種粗生分布廣泛的雜草,由於黃鼠等嚙齒動物很害怕它的氣味,故取名黃鼠草。
黃鼠草可以提煉石油,大約10000平方米這樣的野草可提取石油l000千克。若經人工雜交種植,10000平方米可提煉石油6000千克。目前,美國學者已發現了30多種富含油的野草,如乳草、蒲公英等。此外,科學家還發現300多種灌木、400多種花卉都含有一定比例的石油。
目前,世界上許多國家都開始進行石油植物及其栽種的研究,並通過引種栽培,建立起新的能源基地石油植物園、能源農場,專家預計在21世紀石油植物將成為人類能源的寶庫。
D. 什麼植物能提煉石油
澳大利亞生物能源專家,從桉葉藤和牛角瓜的莖葉中,提煉出能製取石油的白色乳汁液。經過調查,這兩種野草大量生長在澳大利亞北部地區,生長速度很快,每周可長高約30厘米,如果人工栽培,每年能收割幾次。據估計,每公頃野草每年能生產65桶石油。如果這種資源得到充分利用的話,就可以滿足澳大利亞石油需要量的一半。
美國亞利桑那州植物生理學家皮帕爾斯,也從一種叫「黃鼠草」的雜草中提煉出了石油,每公頃的野生黃鼠草可提煉出1000升石油。人工培植的雜交黃鼠草,每公頃可提煉出石油6000升。為此,亞利桑那大學還設計了提煉植物石油的工廠雛形。從事這方面研究且比較有成就的,要數美國加利福尼亞大學的梅爾溫·卡爾文教授,他不但成功地從大戟科植物乳狀汁液中提煉出了汽油,還從巴西熱帶叢林中找到了一種香膠樹,只要在樹幹上打一個5厘米深的洞,半年之內每棵香膠樹可分泌23~30升的膠汁,膠汁的化學成分同石油極其相似,不必經過任何提煉,就可直接當做柴油使用。據估計,1畝土地上種上60棵香膠樹,可年產「石油」15桶。
我國科學家在向植物要油的研究中也取得了一定的成績。他們在海南島找到了一種能產柴油的樹種叫油楠樹,只要把樹干砍傷或鑽洞後,油就會源源而來。通常每株油楠樹可收「柴油」34千克左右。當地居民習慣用這種油代替煤油點燈照明。
E. 可以直接生產石油的植物被稱為石油植物嗎
生產石油。如巴西熱帶森林中的「香波樹」,只要在樹上挖個洞,油就會流出來,一棵樹每天的出油量可高達25千克。美國的「黃鼠草」和澳大利亞的叢粒藻等,也都能提煉出石油,且產量不低。我國地大物博,也不乏石油植物,如海南省的油桶樹,砍掉樹干,油就會源源而來,一棵樹每日能產「柴油」10~15千克。
石油植物的發展,為人類戰勝能源危機帶來了新的希望。正因為如此,目前「石油農業」已在全球悄然興起。美國所種植的石油植物達幾百萬公畝之多,英國也已開發石油植物1000萬公畝。菲律賓種植了120萬公畝的銀合歡樹,據估算在6年後可收獲石油1000萬桶。瑞士打算種植10萬公頃石油植物,他們希望以此來解決全國50%的石油需求量。
[我還想知道]
隨著高新科技的發展和應用,對某些石油植物的深層次開發研究已進入實用階段。例如:利用木屑來生產石油,其轉換率已達70%;利用蒸汽蒸餾技術來處理桉樹,每公頃桉樹可提煉石油20多噸。
岩石中不僅有水,還有微生物,它們能吸收與石油伴生的氣體做養料,因此對這些微生物進行分析,也可以幫助科學家找到油田。例如,西伯利亞的石油就是用這一方法發現的。
F. 能產石油的植物是哪種
有一天,卡達文發現了一種小灌木。他用刀子劃破樹皮後,一種像橡膠的白色乳汁便流了出來。然後,他對這種乳汁進行化驗,發現它的成分和石油很相似,就把這種小灌木叫做「石油樹」。
接著,卡達文便忙碌起來,既選種,又育種,還在美國加利福尼亞州試種了約6畝地的「石油樹」。結果,一年中竟收獲了50噸石油,引起了人們對「種石油」的興趣。
此後,美國便成立了一個石油植物研究所,專門從事「種石油」的研究試驗。這個研究所人員發現,在加利福尼亞州有一種黃鼠草中就含有石油成分,他們從一公頃這種野生雜草中提煉出約一噸的石油來。後來,研究人員對這種草進行人工培育雜交,提高了草中的石油含量,每公頃可提煉出6噸石油。
在巴西,有一種高達30多米、直徑約1米的喬木,只要在這種樹身上打個洞,一小時就能流出7千克的石油來。
菲律賓有一種能產石油的胡桃,每年可收獲兩季。有一位種石油樹的能手,種了6棵這樣的胡桃樹,一年就收獲石油300升。
人們不僅在陸地上「種」石油,而且還擴大到海洋上去「種」石油,因為大海里的收獲量更大。
美國能源部和太陽能研究所利用生長在美國西海岸的巨型海藻,已成功地提煉出優質的「柴油」。據統計,每平方米海面平均每天可採收50克海藻,海藻中類脂物含量達6%,每年可提煉出燃料油150升以上。
加拿大科學家對海上「種」石油也產生了興趣,並進行了成功的試驗。他們在一些生長很快的海藻上放入特殊的細菌,經過化學方法處理後,便生長出了「石油」。這和細菌在漫長的歲月中分解生物體中的有機物質而形成石油的過程基本相似,但科學家只用幾個星期的時間就代替了幾百萬年的漫長時光。
英國科學家更為獨特,他們不是種海藻提煉石油,而是利用海藻直接發電,而且已研製成一套功率為25千瓦的海藻發電系統。研究海藻發電的科學家們將乾燥後的海藻碾磨成直徑約50微米的細小顆粒,再將小顆粒加壓到300千帕,變成類似普通燃料的霧狀劑,最後送到特別的發電機組中,就可發出電來。
目前,一些國家的科學家正在海洋上建造「海藻園」新能源基地,利用生物工程技術進行人工種植栽培,形成大面積的海藻養殖,以滿足海藻發電的需要。
利用海藻代替石油發電,具有兩個優點:1.海藻在燃燒過程中產生的二氧化碳,可通過光合作用再循環用於海藻的生長,因而不會向空中釋放產生溫室效應的氣體,有利於保護環境。2.海藻發電的成本比核能發電便宜得多,基本上與用煤炭、石油發電的成本相當。據計算,如果用一塊56平方千米的「海藻園」種植海藻,其產生的電力即可滿足英國全國的供電需要。這是因為海藻儲備的有機物約等於陸地植物的4~5倍。由此可以看出,利用海藻發電具有誘人的發展前景。
當前,各國科學家都在積極地進行海藻培植,並將海藻精煉成類似汽油、柴油等液體燃料用於發電,從而開辟了向植物要能源的新途徑。
G. 樹會產油嗎
汽車燃料是從石油中提煉出來的。這是人所共知的常識。
然而,世界之大,無奇不有。綠色植物也能產生燃料,你信不信。
非洲喀麥隆的立克利族,每年夏季都要舉行通宵達旦的火把節,所用的火把就是天然的火把樹。夜色降臨以後,族人們便圍聚在火把樹下,選出一個小夥子爬上兩丈多高的樹頂,在上面挖一個小洞,然後插上一根藤蔓做成的火繩,點燃火繩後,洞里的樹油便燃燒起來。火把樹成為一支豎立在地面上的大火把。節日過後,人們將火熄滅,而火把樹並未燒死,它還會不斷分泌樹油,待來年再供人們使用。後來,人們試著把這種火把樹的樹油灌進汽車油箱,居然能發動汽車。火把樹十分稀有、珍貴,目前在世界上發現的僅有1000棵左右,大部分在西非的喀麥隆,少量在南美的智利。
澳大利亞也發現了一種奇怪的樹,它生長在原始林區。在樹上隨便鑽一個洞,就會流出清亮的類似汽油的液體。這種液體不需加工便可直接灌入汽車油箱里使用,一點不比汽油遜色。當地人將這種樹稱為「燃油樹」。一棵長成的燃油樹,每年可出油2500公斤。
中國也有類似澳大利亞燃油樹的樹木。陝西有一種叫「白乳木」的樹,切開它的樹皮,便會流出一股股白色液體。當地人將這種液體作為燈油使用,發出的光又亮又不生黑煙。白乳木經植物學家研究,確認它是油棕樹的一個種類,在馬來西亞、奈及利亞和剛果都發現過。
不但樹木可以產出燃油,花也能變成燃油。
泰國曾審理過一宗聞所未聞的案件,法庭被告席上的「嫌疑犯」竟是一束美麗而香氣撲鼻的鮮花。原來泰國南部林區經常發生神秘的火災。大火不但燒毀森林草原,而且危及居民住宅,但作案者卻一直未能捕獲。後來,化學專家們揭開了火災之謎,罪犯是一種叫「看林人」的花。這種花生長在溫濕的林區,它的花朵和莖葉內飽含著一種揮發性物質。這是一種極易燃燒的芳香油脂。當森林空氣乾燥灼熱時,它就會無火自燃,引起火災。警官當著法官的面,用火柴輕易地將鮮花引燃,火苗發出幽藍的光,嘲笑著法庭。法庭只好啼笑皆非地判處這種花接受「嚴格監管」,算是對案件做了一個交代。後來,人們將「看林人」花採集起來,經過擠壓加工,生產出一種燃油,性能與柴油相似,也可以用做汽車燃料。
更令人嘆為觀止的是美國科學家卡爾文博士在巴西找到的一種能生產石油的怪樹,當地人叫它「苦配巴」。這是一種高大喬木,可以長到30米高,1米粗。在它的樹幹上鑽一個直徑5厘米的孔洞,1個小時就可流出10升金黃色的油狀樹液,成分十分接近柴油,可以直接作為柴油車的燃料,而且燃燒以後不污染空氣。卡爾文博士稱它為「綠色石油」。這種樹由於產油量大,美國、日本都引種了它,用它來生產「柴油」。卡爾文博士甚至設想,公路沿途都種上「苦配巴」,一棵樹就是一個小小的加油站,將會大大緩解能源危機。
在菲律賓和我國海南的尖峰嶺、吊羅山等熱帶森林中,有一種叫「油楠樹」的大喬木,與「苦配巴」十分相似,也生產「柴油」,每棵樹一年可收獲50公斤「柴油」。
1928年~1932年,美國科學家艾迪遜在研究橡膠樹的時候,發現了更多的「石油樹」。它們的皮、干、根、葉甚至果實中都有可以燃燒的液體。這些流體來自綠色植物,可再生,無污染,艾迪遜為它們取名叫「綠色汽油」,並發表專著介紹它們,引起了人們極大的興趣。
一般綠色植物通過光合作用,只是生成碳水化合物,主要由碳、氫、氧等元素組成。可是,絕大多數「石油樹」卻能經過光合作用產生出許多膠汁狀的碳氫化合物,它們從外形到成分都與石油非常相似,完全可以代替石油做燃料。人們可以像在橡膠樹上割膠那樣,採集「石油樹」的樹液,獲得「石油」;而「石油樹」還是照樣生長,產出新的「石油」。
H. 什麼是新石油資源
當前世界,能源對世界經濟的影響居於首位。人類目前使用的主要能源有石油、天然氣和煤炭3種。根據國際能源機構統計,地球上這三種能源供人類開採的年限分別只有40年、50年和240年。我國煤炭剩餘可開采儲量僅為1390億噸標准煤,按照2003年的開采速度,只能維持83年。人類可能面臨煤炭、石油枯竭。同時使用煤炭、石油能源,造成的嚴重的環境污染也不容忽視。所以新能源的開發刻不容緩。在經歷了生物質、煤炭和石油之後,新的能源時代即將到來。科學家們經過努力,終於發現了一種新的石油資源——植物。石油植物即含有天然烴油的植物,包括喬木、灌木及藻類等。如木屑生產的類石油轉換率達70%;用蒸汽蒸餾技術處理桉樹,每公頃桉樹可提煉石油20多噸。
我國的海南及越南、泰國、馬來西亞、菲律賓的熱帶森林裡的油楠,樹高可達20米,胸徑達0.6米,樹體內含有豐富的油脂,1株油楠最多可年產油50千克。收集到的油脂可直接作為燃料用於柴油發動機。
美國加利福尼亞的藍桉樹,揮發性油的含量為樹體重量的1.2%。澳大利亞的輻射桉含油率高達4.2%。南美洲亞馬孫河流域熱帶森林中的苦配巴樹、三角大戟、牛奶樹等,都是能提煉石油的樹種。在苦配巴樹上鑽孔,流出的液體可用作柴油,1株苦配巴樹一年可產石油20千克。
加拿大利用單凈菌和單紫菌,使之產生石油產物。每2.6平方千米的鹽水池裡,每48小時收獲一次,一年可收獲1200萬桶油。
東南亞地區的漢加樹和我國的烏桕樹的果實均可榨油。漢加樹每株每年可獲5千克石油。馬來西亞是生產棕櫚油最多的國家,年產量可達數百萬噸。這些棕櫚油稍經加工,就可作燃料油。
科學家發現300多種灌木含有一定比例的石油。有些芳草植物也可提煉石油。美國學者對6000多種野草進行了研究和鑒定,發現其中的30多種含油豐富,如乳草等。每公頃野生的黃鼠草大約可提煉1000千克的石油。人工栽培的雜交黃鼠草,每公頃可以煉石油6000千克。科學家還發現一些藻類植物也含有石油。這些植物油類大量生產後,可以通過裂解或轉脂作用等化學方法轉變成燃料油。然而,提取石油最有希望的是硅藻,而最有用的是美國南部水塘或大面積淡水池裡的藻類。科學家在美國西海岸的海域里已培育成功一種巨型海藻,一晝夜可長0.6米,這種海藻經過加工也能得到類似石油的液體燃料。
日本科研人員將燃燒後排放的二氧化碳收集起來,泵送到養殖綠藻的水池中,從而使綠藻迅速生長。這項研究工作在英國也獲得了可喜的進展。
據美國一家科研單位的實驗結果,某些海藻中類脂物含量可達67%。美國已大面積養殖巨藻以獲得甲烷。
法國科學家發現,叢生藻(Botryococcus braunii)能夠以液體形式排出大量類似於石油的碳氫化合物,現在法國已開始大規模養殖,並設法解決工業化養殖經常出現的細菌污染問題。
中國現已查明的油料植物(種子植物)種類為151科697屬1554種,其中種子含油量在40%以上的植物有154種。但是,分布廣,適應性強,可用作建立規模化生物質柴油原料基地的喬灌木物種不足30種。如漆樹科的黃連木,無患子科的文冠果,大戟科的麻瘋樹,山茱萸科的光皮樹等。
I. 關於石油樹
關於石油樹
我們知道,汽油和柴油都是從石油中提煉出來的,石油在地球上的蘊藏量雖然很大,但畢竟也是有限的。隨著石油的不斷開采和利用,在未來的一二百年內,石油資源將會枯竭,全世界將面臨能源危機。太陽輻射、地熱、原子核裂變、微生物發酵和能源植物,都已成了當前開發利用的對象。
全世界的森林覆蓋率為27%,地球陸地上通過光合作用產生的生物質約有2000億噸,有2/3存在於森林之中,森林植物的生物質是化學產品和能量的重要源泉之一,為我們提供了取之不盡的能源。自1973年以來,科學家不斷發現柴油樹,這些柴油樹,有的能直接利用它流出的油來發動汽車,有些稍為簡單加工提煉之後,就可以作為燃料油。
麻瘋樹:據中國科學院華南植物研究所介紹,我國南海沿岸的沙灘上,生長著一種麻瘋樹,因其樹干身上起疙瘩,而被人號了一個不雅之名。它的果實如桐油子,含油率高達50%~80%,通過改造麻瘋樹基因中的「碳鏈」,就可生產出各類不同粘性的工業用油。一般每畝可提煉500公斤柴油。目前柴油每噸為4000元左右,若利用麻瘋樹生產柴油,每噸成本可降低到3000元以下。目前我國西南地區已種植10萬畝左右,有關部門計劃至2010年發展到1000萬畝。
桉葉油:近年來,美國與日本合作,進行「燃油樹」的研究,發現桉樹是一種很好的「石油樹」。1公頃桉樹一年能產「石油」90.92升。世界上現有600多種桉樹中,含油率高的有50種左右,其中以輻射桉的含油率最高,為4.2%。日本三重大學竹田教授的研究組,用7份桉葉油,3份汽油合成新燃料,用於普通小汽車,每小時行程40公里,而且排出的廢氣少。試驗證明,桉油不僅是石油的代用燃料,而且是一種優質「綠色石油」。我國自1890年開始從義大利引進桉樹到廣州、香港、澳門等地,至今南方已發展了170萬公頃,四旁植樹15億株,僅次於巴西而躍居世界第二位,資源豐富。
椰子油:盛產在熱帶地區的椰子樹,其椰油是一種很好的燃料,但由於椰油比其它燃油較粘稠和含有雜質及水分較高,所以要在發動機上裝上一個小巧的預熱器和過濾器,使椰油進入發動機前降低油的粘性和雜質。南太平洋島國萬那杜的首都維拉港,有一位叫托尼·狄墨的機械師,他將汽車的柴油發動機稍為改裝,利用椰油代替柴油駕車行駛在郊外崎嶇的山路上,非常之順暢。因此,去年底該島有大約200輛小公共汽車將椰油和柴油混合作燃油使用。
油楠:是中國林科院熱林所在我國海南省發現的一種柴油樹。這種樹生長在海南島尖峰嶺、吊羅山、霸王嶺三大林區,樹高30餘米,樹干直徑有的能達1米以上。油楠的心材部分,能形成棕-的油狀液體,頗似柴油,林區工人常用來點燈照明。一般情況下,當油楠長到12至15米高時,就能產「油」。若在樹幹上鑽個洞,洞口即可流「油」,一棵大樹每採集一次,能得到「柴油」3公斤至4公斤。
光棍樹:樹高可長到4米至9米高,但整個樹身見不到一片葉子,滿樹盡是光溜溜的綠玉般的枝條。因此,有人叫它神仙棒或綠玉樹,日本人叫它青珊瑚。光棍樹原產非洲的荒漠地區,我國廣東、福建一帶也有分布。光棍樹屬大戟科植物,全株含有劇毒的白色乳汁,千萬不能讓乳汁進入口、眼或傷口中。但這種有毒的乳汁中含有類似石油的碳氫化合物,因此引起了科學家的極大興趣。特別是日本和美國,都對它進行過提取石油的試驗,證明這種乳汁碳氫化合物的含量很高,是很有希望的石油植物。
現在看來,從植物中獲取石油,既經濟又省事,如能大面積地栽培這些石油樹,那麼人們就可以從這些「活油井」中源源不斷地獲得能源。開發利用石油植物,實際上是開發、利用太陽能。因為這些石油植物生產的石油,都是它們通過光合作用,把簡單的無機物變成了人類有用的石油,每棵樹就是「禁錮」太陽能的「油井」。
利用植物提供能源的做法,國際上稱為「生物質能」。巴西80%以上的車輛使用從植物中提取的酒精汽油,泰國的加油站也有植物柴油。我國江蘇、山東、四川已建起了植物柴油生產線,前途無量。
J. 地球上的石油植物怎樣提煉石油
人們還發現,地球上存在著不少的石油植物,它們所分泌出的液體,不需加工或稍經加工就可作為燃料使用。如澳大利亞有一種樹,含油率高達4.2%,也就是說,一噸這種樹可獲取優質燃料5桶之多。在菲律賓和馬來西亞,有一種被譽為石油樹的銀合歡樹,這種樹分泌的乳液中含石油量很高。
經專家測試,某些芳草也含有石油。美國加利福尼亞州生產一種粗生分布廣泛的雜草,由於黃鼠等嚙齒動物很害怕它的氣味,故取名黃鼠草。黃鼠草可以提煉石油,大約1萬平方米草原生長的這樣的野草可提取石油l000千克。若經人工雜交種植,1萬平方米草原生長的這種草可提煉石油6000千克。目前,美國學者已發現了30多種富含油的野草,如乳草、蒲公英等。此外,科學家還發現300多種灌木、400多種花卉都含有一定比例的石油。
目前,世界上許多國家都開始石油植物及其栽種的研究,並通過引種栽培,建立起新的能源基地石油植物園、能源農場,專家預計在21世紀石油植物將成為人類能源的寶庫。