2007年05月22日 09:04
众所周知,亿万年前埋在地下的树,经过长年累月的密封高压,能够形成重要的化石燃料——煤炭。
如今,科学家又打起了正在地球表面繁茂生长的树木的主意:既然大自然可以利用远古的树木为人类提供燃料,人类也应该能够借助现在的树木造出生物柴油——亦称生物质液化燃油。
其实,从古到今,木柴就是人类不可或缺的重要能源。远可以追溯到早期人类钻木取火,以柴为薪;近可以追忆到第一次工业时代,人类用大块儿木头为燃料,驱动轮船与火车;即便是现在,仍有不少人使用木柴取暖做饭。可以说,无论是过去,还是现在,乃至遥远的未来,木质能源一直会与人类为伴。
但是,这种一烧了之的简单方式既不经济,也不卫生,更不环保。烧柴不光会把家里弄得烟熏火燎,还会产生大量温室气体。因此,木柴的使用也要讲可持续发展。为了地球、为了人类自己,人们对木质能源的开发与应用也在与时俱进。比如利用废弃木柴的边角下料产生沼气或生产乙醇;用固体木质颗粒产生木质气体燃料,乃至木质液体燃料。
在木柴资源丰富的地区,将固体木料转化为木质气体或生物质液化燃油,可以作为一种很好的清洁型替代能源,取代天然气、乙醇、丙烷以及石油和煤炭。除了可以提高木柴的燃烧效率、使用效率,还可减少燃烧时产生的温室气体。另外,将固体木质燃料转化为清洁的可燃气体或液体,也可大大简化木柴的运输和贮存方式。
美国乔治亚州立大学科学家近日宣布,他们已经开发出一种新型工艺,可以利用木质颗粒衍生出一种目前还没被正式命名的新型生物燃料,有关专利正在申请中。它与以往从木质颗粒中衍生出的液体燃料有所不同,能够与生物柴油或汽油混合使用,驱动常规发动机。
其实,科学家早就能够利用木柴衍生石油,但由于生产能效低、成本高,无法实用化。乔治亚大学研究人员开发出的这种化学新工艺,可以低成本地生产和处理这种新型生物燃料,使之可以直接用于汽油发动机、生物柴油发动机和普通柴油发动机。
新制造工艺的原理如下:将直径大约1/4英寸、长约6/10英寸的木质颗粒在高温缺氧环境下加热分解,1/3的木质颗粒会变成木炭,其余的变成气体再被浓缩成液体,进行化学处理。最终,大约34%的生物质液化燃油(约为木质颗粒净重的15%—17%)可用来驱动发动机。研究人员目前正在对这种工艺进行改进,以进一步提高木质颗粒的出油率。