《花卉趣味百話》（連載）十五、花卉和能源

　　《花卉趣味百話》（連載）

　　陳宣章陳瓏玥編著

　　十五、花卉和能源

　　地球形成后，每天從太陽得到能量，同時又向周圍散發能量。因失去的能量大於得到的能量，所以逐步冷卻，在表面形成地殼。大約20多億年前，地球上出現綠色植物並由它們產生氧氣。現在，每年光合作用產生1000多億噸氧氣，但是大氣中氧氣總量才200多萬億噸，因為燃燒、植動物呼吸等都消耗氧氣。

　　現今世界上所有工業動力，99%來自太陽，而其中99%是過去植物光合作用積累的能量。煤炭、石油、天然氣都來自古生物體。現代動力僅極小部分直接來自太陽：太陽能電池、聚光加熱（太陽灶）等；也有極小部分不來自太陽：原子能、潮汐（發電）等。還有許多能量間接來自太陽：水力發電、風力發電等。

　　農林業生產完全靠太陽能，植物光合作用生產糧食、蔬菜、油料、棉花、水果、樹木等。畜牧副漁業也離不了太陽能。從根本上說，人吃飯得到能量也來自太陽能。

　　因化石能源（煤炭、石油、天然氣）不可再生，必然面臨枯竭，人類就尋找替代，積極研究可用作能源的植物——能源植物，包括：

　　1。富含類似石油成分的植物：石油主要成分是烴類，如：烷烴、環烷烴等。有些植物光合作用時，將碳氫化合物儲存體內，形成類似的烷烴類。它們是最佳植物能源，生產成本低，利用率高。目前已發現並受賞識的有續隨子、綠玉樹、橡膠樹和西蒙德木等。

　　2。富含碳水化合物的植物：用來生產生物乙醇，如：木薯、甜菜、甘蔗等。光合作用轉化能量效率很低，<；；1%。植物生長時，自身光呼吸要消耗由光合作用生成的1/3有機物。因此人們研究高光合作用、低光呼吸的植物，並發現高產玉米、甘蔗、高粱等就是，稱之為“沒有光呼吸的植物”。它們的秸稈可生產生物酒精，直接用做汽車動力燃料。美國銷售的“汽油”，70％以上是酒精汽油（1：9混合）。

　　3。富含油脂的植物：有萬種以上，我國有近千種，有的含油脂率很高，如：木姜子種子含66。4%，黃脈釣樟種子含67。2%，還有蒼耳子等。這類植物既是人類重要食物，也是用途廣泛的工業原料，分四類：①大戟科有12種：含油大戟是灌木，高1。5-2米，樹膠液可制類石油燃料，每公頃每年可獲25桶生物石油；②豆科：巴西苦配巴樹，高30米，粗1米，樹榦上鑽孔就流油。每洞3小時流油10-20升，每公頃每年產油50桶；只要稍加工直接用於柴油機。③其它樹木：油棕被稱為“世界油王”，果實含兩種油：中果皮榨棕油，含油32%；種仁榨棕仁油，含油10%。畝產油公斤數：油棕150-250，而椰子45-60，花生30-35，大豆15-25，棉子5-7。5。巴西試種它，3年後每公頃果實年產油1萬公斤。蘇木亞科油楠高10-30米，直徑1米以上，分佈在南海周圍熱帶森林。樹榦長到12-15米高時，鑽個5厘米大小的孔，2-3小時可流出5-10升油液，一棵樹一年產油50千克，可直接用於柴油機。還有油桐、澳洲闊葉木棉、美國杏槐、我國陝西的白乳木等。④藤本植物：葫蘆科油瓜，又稱“豬油果”，種仁鴨蛋大，含油70-80%，畝產油50公斤左右。

　　4。燃料植物：農作物及其有機殘留物，森林工業殘留物等。歐美大量種植禾本科象草作燃料發電。它又名紫狼尾草，因大象愛吃而得名，原產非洲，是熱帶和亞熱帶廣泛栽培的多年生高產牧草，植株高2-3米，甚至5米以上。草原網草、大網茅和高沙草等生長速度快，還有大戟科大戟屬、紅雀珊瑚屬和海漆屬，也是理想的燃料植物。

　　能直接間接生產工業用燃料油的植物統稱“石油植物”：①能直接生產者主要是大戟科，如：綠玉樹、三角戟、續隨子等。大戟科巴豆屬制的液體燃料可供柴油機使用。巴西香膠樹，割開樹皮流出樹汁，直接可當柴油使用，簡單加工可煉製汽油。每棵樹年產膠汁40-60公斤。②經加工生產燃料油者，其低分子氫化物加工后合成汽油柴油代用品。澳大利亞桉樹含油率4。2％，每噸可獲優質燃料5桶多。菲律賓和馬來西亞銀合歡樹被譽為“石油樹”，分泌乳液含“石油”量很高。樹海桐（又叫石油果）是潛在的石油代用品。10年後，工業提煉設備一晝夜中可從一千噸黃鼠樹粉中提煉18萬升石油和13萬升乙醇，剩渣可作2。5萬億千瓦熱電站的燃料。學者還發現30多種富含油的野草，如：蒲公英、馬利筋屬牛奶草等。美國黃鼠草每公頃可提取“石油”1千公斤；若經人工雜交種植，每公頃可提煉“石油”6千公斤。澳大利亞多年生野草桉葉藤和半角瓜富含石油樣液，生長特別迅速，每周可長高30厘米，一年收割數次，而且含油量高，每年每公頃可產65桶“石油”。科學家還發現300多種灌木、400多種花卉含有一定比例“石油”。

　　目前，大多數能源植物為野生或半野生，固定能量利用率不到l%。人類正研究用遺傳改良、人工栽培或先進的生物質能轉換技術等提高利用率，生產各種清潔燃料。據估計，綠色植物（森林為主）每年固定能量相當於6-8百億噸石油（全世界每年石油總產量的20-27倍），相當於世界主要燃料消耗的10倍。森林業能源則重視培植生長快、光合作用效率高、繁殖力強的樹。英、美等國用木材生產石油。英國某公司用液化技術，100公斤木材生產24公斤石油、16公斤瀝青和15公斤蒸汽。美國俄勒岡州某工廠，100公斤木片制30公斤石油。亞太地區有生產價值的能源植物有10多種草本、23種喬木和18種灌木。

　　能源植物不一定都在泥土裡生長。藻類（如：西海岸巨型藻、澳大利亞叢粒藻等）和水生植物也可生產生物燃料。奧蘭多市凈化池裡的風信子長勢良好，污水是它的營養物。風信子不僅凈化水源，還可得可燃氣體。加拿大科學家在地下鹽水層發現兩種生產石油的細菌，一種紅色，一種無色透明。它們繁殖很快，兩天收穫一次。一平方海里水域每年可生產14億升“生物石油”。

　　石油植物作為未來新能源，有許多優點：1。綠色潔凈能源，有利於保護環境。2。分佈面廣，因地制宜種植，就地取之成油，不需勘探、鑽井、採礦，也減少長途運輸，成本低廉，易於普及推廣。3。生長迅速，通過規模化種植保證產量，而且是可再生的種植能源，而非一次性能源。4。使用很安全，不會發生爆炸、泄漏等事故。5。加強各國能源獨立性，減少對石油市場的依賴，可保障能源供應、穩定經濟發展。

　　許多國家開始研究能源植物或石油植物，建立新的能源基地，如：石油植物園、能源農場等，以滿足對能源結構調整和生物質能源的需要。植物能源將是未來可持續能源的重要部分，到2015年將佔全球總能耗40%。能源植物和石油植物將在21世紀大展宏圖。

　　我國有4。3萬種植物，約4千種有能源開發價值，包括糖類能源植物（甜高粱、菊芋等）、澱粉能源植物（木薯、甘薯等）、纖維能源植物（芒草、秸稈等）、油脂能源植物（麻瘋樹等）、烴類能源植物、薪柴類能源植物和能源藻類。我國也不乏石油植物，如：桉樹、油楠。已查明：我國油料植物為151科697屬1554種。其中，①種子含油40％以上者154種；②分佈廣、適應性強，可建立規模化生物燃料基地的喬灌木近30種；③分佈集中可作原料基地，並能利用荒山、沙地等進行造林，建立規模化良種供應基地的生物燃料木本植物有10種。中國林業科學研究院已列出60餘種能源植物，可作固體燃料直接燃燒或藉助科學方法（乾餾、發酵等）轉換為炭、可燃氣、生物乙醇或生物原油等。

　　中國荒山、沙地造林任務大，如結合林業六大工程進行資源基地建設，將為生物燃料油提供充足原料。如：中國黃連木有極強適應性，在溫帶、亞熱帶、熱帶均能正常生長，是重要的荒山、荒灘造林樹種，也是優良的油料及用材樹種；其種子含油40％以上，可作工業原料或食用油。中國黃連木約200萬畝，畝均產500公斤種子，共10億公斤，能生產生物燃料油40萬噸（每2500公斤生產１噸）。其他木本能源植物亦蘊藏着巨大的潛力。

　　最有希望的“石油植物”是大戟科大戟屬綠玉樹（光棍樹、綠珊瑚），整個樹身不見葉子，碧綠密集、光溜溜的枝條代替葉子進行光合作用。折斷它的枝條或刮破樹皮，就會滲出白色劇毒乳汁，內含大量碳氫化合物。

　　還有稱為“能源之樹”的蘿摩科大牛角瓜，分佈在加勒比海、中南美、非洲、大洋洲、印度以及以色列乾旱、半乾旱地帶。大牛角瓜富含烴類液體，其碳氫比例和原油相近，每公頃每年可提煉一萬多升的“石油”。