世界的石油危機
地球上貯藏的煤炭和石油資源很有限。據科學家估計,按照目前的消耗速度,整個地球上的煤用不到200年,石油用不到100年。這是十分令人擔憂的。因此,科學家們想到:可不可以從植物身上榨出石油呢?
近些年,美國加利福尼亞大學的梅爾溫·卡爾文教授對植物是否能產石油這一問題做了深入的研究,並予以肯定的回答。卡爾文曾從世界各地收集了3000多種含碳氫化合物的植物標本,並對2000多種植物進行了栽培和製取石油的試驗。結果發現,大戟科的許多植物所產生的一種乳狀汁液中,竟含有 30%至40%類似石油的碳氫化合物。這些化合物稍經處理就可以作為石油的代用品。
能長石油的樹
更令人驚奇的是,1978年卡爾文在巴西熱帶叢林中意外地發現了一種能長石油的樹,這就是香膠樹。這種樹屬於蘇木科,為常綠喬木。其樹幹裏含有大量的樹液,這是一種富含倍半萜的柴油。這種樹液可不用提煉直接當柴油用。人們隻要在香膠樹上打個洞,在洞口插進一根管子,油液便會排出。
一棵直徑1米、高30米的香膠樹,兩個小時便可收得10升至20升的樹液。而取樹液後用塞子將洞口塞住,6個月後還可以再次采油。據估計,一公頃土地種上90棵香膠樹,可年產石油225桶。目前,巴西、美國、日本、菲律賓等國已開始種植這種柴油樹。我國的林學家在我國海南省尖峰嶺林區,也發現一種會產柴油的樹,這就是油楠。它也屬蘇木科,為常綠大喬木。其樹心含油狀樹液,可燃性同柴油相似,當地居民常用它替代煤油來照明。科學家曾對樹液化學成分進行測定分析,其結果表明,樹液中含依蘭烯、丁香烯等11種化合物。一棵油楠樹通常可產油幾千克,最高可達幾十千克。科學家相信,將來人類將大規模地通過種植石油樹來獲取石油。
再生能源石油植物
隨著能源消耗量的不斷增加,有限的常規化能源煤、石油、天然氣等日趨緊缺,然而,正當人們對能源的前景感到暗淡和憂慮的時候,科學家發現了新的再生能源,即石油植物。
所謂石油植物,指那些可以直接生產工業用燃料油,或經發酵加工可生產燃料油的植物的總稱。例如,現已發現的大量可直接生產燃料油的植物,主要分布在大戟科,如綠玉樹、三角戟、續隨子等。這些石油植物能生產低分子量氫化合物,加工後可合成汽油或柴油的代用品。
據專家研究,有些樹在進行光合作用時,會將碳氫化合物儲存在體內,形成類似石油的烷烴類物質。如巴西的苦配巴樹,樹液隻要稍做加工,便可當做柴油使用。如前所述,目前全世界植物生物質能源每年生長量相當600億噸至800億噸石油,為目前世界開采量的20倍至27倍,可見潛力之大。目前,英、美等一些工業發達國家用木材加工出石油已達到實用階段。英國一家公司采用液化技術,用100千克木材生產了24千克石油,同時還生產出16千克瀝青和15千克蒸氣。美國俄勒岡州一家以木片為原料的工廠,100千克木片可製取30千克石油。
地球上的石油植物
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,由於黃鼠等齧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。
建立能源農場的設想
關於建立能源農場的設想,卻是在一種特殊情況下提出來的,它對於人類在21世紀啟用植物石油能源有著深遠的意義。1973年,石油輸出國組織成員國臨時停止向美國出口石油,因此,美國教授卡爾文想出了建立能源農場這個主意,到現在已經20多年了,這個設想已在不少國家開始試驗。
當時,這位科學家知道,某些植物如橡膠樹,能把碳化物變成碳氫化合物膠汁。他想既然橡膠樹能產生膠汁,那麼其他能進行光合作用的植物也能合成類似石油的物質。要得出這樣的結論,他首先放棄了一些原有的習慣想法。
卡爾文教授是一位化學家,1961年,他因為一本關於光合作用的著作而獲得了諾貝爾獎金。現在他是能源農場的最熱心的支持者之一,他跑遍全球去尋找那種具有合成燃燒能力的植物。
卡爾文在加利福尼亞州找到了另一種雖不像香膠樹那樣令人吃驚,但分布非常普遍的植物,農場主們把它叫做黃鼠樹。卡爾文教授的實驗證明,人工製造石油並不需要幾百萬年的時間,而是21世紀就可成功的事情,那麼,剩下的一個問題是:能源農場的設想在工藝上是否行得通?在經濟上是否劃算?
在線小知識
在南美洲有一種叫沙箱樹的植物,它的果實在成熟後會像炸彈爆炸一樣發出巨響,種子向四方飛射出來。如果人們遇上它爆炸,未及防備,極易受傷。
樹林的神奇作用
能降噪聲的樹林
在現代化大城市中生活的人們,每天被各種各樣的音響煩擾著。汽車、摩托車的發動機聲音和刹車聲,工廠裏機器的轟鳴聲,以及人聲,流行音樂的樂聲和其他各種聲響。這些現代社會的混合音響組成了對人的情緒和健康有很大危害的噪聲。
噪聲會使人覺得心情煩躁不安、頭痛頭暈,產生失眠、心跳加快、血壓上升等病症,甚至還會誘發精神疾病。可見噪聲真是人類的一大公害。所以,生活在大城市裏的人十分希望能在節假日時到公園裏去走走。當我們在茂密的樹林裏悠閑地散步時,人會感到十分寧靜,心情舒暢、愉悅。這主要是因為在樹林裏沒有噪聲,給人們提供了一個幽靜的環境。
為什麼樹林裏沒有噪聲
樹木的枝幹和濃密的樹葉能吸收聲波,而且還能不定向地反射聲波。因此,當噪聲進入樹林裏後,一部分被吸收了,另一部分又被反射了,於是噪聲大大地減弱。
據統計資料表明,綠化的街道比沒有綠化的街道噪聲要低10分貝至15分貝。一般的居民住宅區夜間噪聲應低於40分貝,白天應低於50分貝。如果聲音超過了60分貝,就會幹擾人的正常工作和生活。80分貝的噪聲會使人感到疲倦和煩惱。
因此,住宅區和街道的綠化能減低噪聲,對人們的心理和生理健康大有好處。實驗結果說明,10米寬的林道能減弱30%的噪聲,20米、30米、40米寬的林帶分別能減弱40%、50%和60%的噪聲。因此,在噪聲多的地區,更應該植樹造林,綠化不僅可以美化環境、淨化空氣、調節氣溫、濕度,還可以降低噪聲,它的好處可真不少。
能治療疾病的綠色森林
有病到醫院裏去求醫治療,這是人們所皆知的事實。可是是否知道綠色的森林也能治療某些疾病?這就是目前比較盛行的一種綠色療法。那是因為森林中的綠色植物在進行光合作用時,能吸收二氧化碳,放出氧氣,滿足人類的需要,使大氣中的碳氧循環保持平衡,而且還能吸收環境中的有毒氣體,殺死空氣中的細菌,有利於人類的健康。
綠色醫院的秘密
據科學家測定:1萬平方米的樹木每天可吸收一噸的二氧化碳,放出730千克的氧氣。如果有10平方米的樹,就可以把一個人呼出的二氧化碳全部吸收掉。樹木還可以吸收有毒氣體,每1萬平方米的垂柳在生長季節,每天可吸收1萬克二氧化硫;1萬平方米刺槐,每天可吸收氯氣4萬克。
加拿大楊、桂香柳等樹還能吸收醛、酮、醇、醚和致癌物質安息毗琳等毒氣;鬆樹、榆樹、檜柏等樹木能分泌出一種揮發性的植物殺菌素,可以殺死空氣中的細菌。據研究發現,1萬平方米鬆柏林,一天能分泌出6萬克殺菌素,故有“天然防疫站”之稱。
另外,科學家還發現,綠色森林會產生一種對人體極有益的帶電負離子。負離子具有調節神經係統和改進血液循環的功能,可以鎮咳、止痙、鎮痛、鎮靜和利尿,所以人們把它譽為空氣中的“維生素”。
森林中的樹木分泌出的一種植物殺菌素,可以殺死結核、傷寒、痢疾、霍亂、白喉等病菌,所以,森林可以作為治療結核病和肺氣腫病的“醫院”。病人在這裏隻要每天清晨和傍晚到林中呼吸一小時至兩小時帶有殺菌素的空氣,就可以起到治療的作用,堅持數月,病情會大有好轉以至痊愈。這種綠色醫院具有不需要設備,成本低,療效好,沒有不良反應等優點,很受人們的歡迎。
在線小知識
在綠色醫院裏,如果有燒傷病人在做過手術後到林區裏呼吸負離子空氣,可以加速傷口的愈合。患有氣喘病、高血壓、神經性皮炎等疾病的人,到林區裏療養,可以收到比吃藥還好的效果。