更令人感到驚異的是藍藻竟能發電!揭開藍藻光合、固氮、放氫的秘密,將使人們可以用太陽能為動力,以水、二氧化碳和氮氣為原料,定向地進行發電,合成食物,生產氮肥,製造氫氣。近年來,國外已經開始用藍藻進行發電試驗取得成功。科學家們對利用藍藻製氫也極感興趣。
作為生物質能源,水生植物的使用,除藍藻外,其他許多藻類也具有很大潛力。專家們在進行海藻種植研究中發現,藻類生物質可厭氧發酵成甲醇,其轉化率可達50%~70%,因此證明,通過藻類可將太陽能轉化成化學能(甲醇)。還有人在將海藻研碎後進行發酵過程中發現,這些藻類能釋放出大量近似甲烷的可燃性氣體。
據估算,一公頃海藻,一年內可排出4萬立方米的可燃性氣體。還有一種海藻,它能在高鹽堿的水中產生大量有價值的烴類(其中也含有甘油)。小球藻也能提供大量熱能,每克可提供22千焦耳的能量。水風信子是沼氣發酵的極好原料,它繁殖速度極快,一株水風信子經過3個月後可產生248181個後代。
令人更為驚異的是藻類還能回收石油。“紅巨藻”(紫球藻屬)能以相當其生物量生產速度的50%的速率合成分泌出一種磺化多糖。這種多糖的粘度和催化作用與角叉藻聚糖類似,可用於從地下的沙質形成物中回收石油。用其回收石油的數量等於或高於用商品聚合物得到的數量。
無獨有偶。同屬微生物的一種細菌也能分解原油。據報道,1991年由日本大阪大學的今中忠行教授首次發現了在無氧環境中可以分解原油的細菌。據說,在日本靜岡縣中部山區,有一股自戰前就一直向外湧流的原油,使周圍環境受到嚴重汙染。經對油流周圍的土質勘察分析後找到一種以原油為食的新菌種。它與目前所掌握的分解原油的細菌同屬假單胞菌,其棒狀體形直徑05微米,長12~15微米。科學家認為,迄今一直難以處理的沉積海底的原油,因這一新菌種的發現將可得到解決。更重要的是,如果用二氧化碳和氫就可以培養這一新的細菌,那麼合成接近原油成分的碳氫化合物就將成為可能。人們是否可以指望由此而提供一條人造原油的途徑呢?
“海中勇士”——會撈海鈾的藻菌
浩瀚無邊的海洋裏,不僅蘊藏著巨大的海洋能資源,而且還具有豐富的生物質能源資源。科學家們測定,地球上生物資源的80%在海洋裏,海洋裏的生物質總量約有1350億噸,比陸地上的生物質總量還多好幾倍,開發利用海洋生物質能源,已成為當今世界科學家們所關心的一個重要課題。
海草,這是一種生長快、繁殖力強的海洋生物能植物。把它固定在海麵下20米處的尼龍網上,就能夠以驚人的速度生長,每天竟可增長05~1米。這些海草收割後,可作為沼氣發酵原料,也可製取燃料油。美國近年已建成專門養殖海草的實驗農場。
利用生物技術,從海洋中提取能源資源,也是海洋生物質發揮效益的重要方麵。大家都知道,海帶的含碘量比海水的含碘量高得多,這說明海帶有富集碘的能力。而某些海洋生物也能富集鈾。現在科學家們正在培養一種單細胞綠藻,它具有很強的吸鈾能力。這種藻菌需要一個培養過程,首先把這種藻類放到海水中,過一段時間撈出來,放到鈾濃度較高的營養板上進行培養精選,經過反複循環“訓練”,優勝劣汰,“體強”的被“訓練”出來,這些藻菌不但能適應鈾環境,而且要把鈾作為它的體內不可缺少的“糧食”。一旦放回海水裏,它們就能拚命地吸取海洋中的鈾。這種海洋生物質能的應用,雖處於實驗階段,但卻是很有前途的一種能源形式。
“枯木逢春”——節柴灶與“能源林”
要說薪柴作為能源使用,的確具有悠久的曆史。人類祖先很早就學會燒柴取暖熱食,可以說薪柴是老資格的綠色能源了。但多少年來,柴草和農作物秸杆直接燃燒的熱效率很低,一般隻有10%~15%,這種綠色能源被浪費的比例太大了。隨著人們對這些物質認識的深化和科學技術的發展,尤其是在化石礦物燃料能源日趨緊張的形勢下,薪柴這種生物質能源重新被人重視,提到了新能源的技術領域裏加以開發利用。
薪柴生物質一般包括秸杆、樹木等。這些綠色植物,既可作為纖維素用以轉化為液態和氣態燃料,也可直接燃燒。
稻殼、稻秸等作為農業廢餘物,也是農作物通過光合作用而生成的生物質。農業作物的秸杆重量差不多與收獲的糧食和經濟作物的重量相當。其組成元素主要為碳(40%~46%)、氧(43%~50%)、氫(5%~6%),以及微量磷、氮、硫等。