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。
在農村基本上都是把秸杆當作燃料燒掉,不僅熱效率很低,能量浪費很大,而且嚴重影響秸杆還田,使耕地有機質大量損失。像我國農村能源消耗量有50%來源於生物質能源,而其中主要是柴草、秸杆的直接燃燒,每年總量竟有兩億多噸。為提高能源利用率,一是推廣先進的節柴灶,熱效率可提高到30%;二是推廣先進的農村沼氣技術,把秸杆作為沼氣發酵原料,既可獲得優質氣體燃料,又可使優質沼渣肥還田,一舉兩得,這是解決農村能源的重要途徑。
要獲得大量的薪柴燃料,就要依靠充足的林木資源。森林覆蓋率的高低,既是決定農業生態優劣循環的關鍵之一,又是提供生物質固體燃料能力的重要標誌。目前,森林覆蓋率美國為332%,前蘇聯為344%,日本已達68%。而我國僅為127%,而且分布極不均勻。我國政府提出到本世紀末力爭將我國的森林覆蓋率提高到20%。
專門用作薪柴的林種,稱為“薪炭林”。目前,國際上普遍提倡營造“能源林”,就是要選擇速生、密植、高產、高發熱量、有固氮能力的具有多種用途的樹種,以獲取高產木質燃料。這樣,就不僅可以解決一般木炭燃料問題,而且還可獲得高品位熱值的發電燃料。菲律賓的新銀合歡和桉樹的產量每畝年產已達1000公斤以上。現在又在發展“速生優質能源林”,就是為了將來可取代礦物燃料發電。瑞典采用優良樹種和現代化的造林技術,使其“能源林”的薪柴產量每畝年產高達2300公斤。我國現有薪柴林麵積很小,僅有367萬公頃,隻占全國育林麵積的3%。因此,凡在適宜造林的地區都要大力發展植樹造林,以擴大能源燃料來源。