据调查,全球已发现有上千种可生产“绿色石油”的植物。加拿大正实验两年轮伐的杨树能源林,美国能源部建立了5个由三角叶杨、桤木、黑槐、糖槭树、桉树、牧豆等组成的能源试验林场,菲律宾种植了12万公顷银合欢,瑞士也制订了种植10万公顷“能源林”计划,可解决每年石油需求量的50%。
据专家推测,全球绿色植物贮存的总能量大约相当于8万亿吨标准煤,其中有90%贮存于森林中。
在自然界生长的这类植物,能够生出“石油”,引起了科学家们的极大兴趣。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,科学家们把这类能产低分子量的植物美誉为“石油类”植物。近几年还发现了一年生的“千金子”以及“绿玉树”,它们也都含有类似的烃类混合物的油类。美国加利福尼亚大学一位化学家卡尔文根据这些植物的特性,1978年专门研究了几种富含碳氢类化合物的大戟科属“石油植物”,在加利福尼亚州种植。这些“石油植物”的茎杆内含有一种碳氢化合物的白色乳状液,割开它们的表皮,白色乳状液就会流出来,经提炼,每公顷竟能生产14~16立方米的“石油”。这种植物耐旱性强,成活率高,在贫瘠的干旱地区也能生长。而且,这些“石油”在燃料时,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。人们把这类植物称为“石油草”。由于卡尔文培育出的“石油草”为人类开辟了一个通过光合作用利用太阳能的新天地,从而获得了诺贝尔奖金。
科学家们近年特别强调应大力开发和利用“高光效植物”。所谓“高光效植物”,就是指那些光合作用效率高于5‰的植物,例如甘蔗、玉米、甜菜、甘薯等,它们具有更高的吸收二氧化碳的能力。选育和大面积种植高光效植物,已成为生物质能开发利用的重要途径,在林业方面研究和培育光合作用效率高、成长快、繁殖力强的树种,十分重要。新西兰用“无土栽培法”快速繁殖杨树,一个树芽在一年内就可繁殖出100万棵树苗,这种小树苗,3个月内便可长成15米高的幼树。
为了快速、增量获得生物质能的原料,许多科学家在研究林木培育技术。美国宾夕法尼亚州大学培育出一种杂交白杨。这种白杨能使6‰的太阳能转化为碳水化合物,生长得特别快,且可密植,每平方米平均可栽培2~3棵。成材砍伐后,留下的树桩还会长出新树。种植这种杂交白杨,生产、砍伐、管理都很简便。美国加利福尼亚大学还成功地用“无土栽培法”无性繁殖了一种红杉。采用这种方法,能使同一良种木材产量增加50%。
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