向廢物要燃料

編譯/王馨立

應(yīng)當(dāng)有所預(yù)見的是,如果把甘蔗和玉米都用來轉(zhuǎn)化燃料,也許會(huì)造成另一個(gè)壞結(jié)果——食品價(jià)格飛漲,原始森林被新的種植園清除。

稻草乙醇

被稱為綠色先驅(qū)的托尼·阿特金森教授是位超級(jí)生物燃料迷,他從廢棄的植物原料提煉燃料,那些植物原料包括玉米秸稈、稻草和木屑等。1973年,他在實(shí)驗(yàn)室中偶然發(fā)現(xiàn)微生物吐出了乙醇,這引起他極大興趣。不過,那時(shí)這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)并不顯得非常有用。當(dāng)時(shí),英國北海石油工業(yè)正待起飛,人們正尋思著如何能找到更清潔、可持續(xù)開采的天然石油資源。但40年后的今天,世界石油資源的短缺危機(jī)重重,于是,阿特金森教授的發(fā)現(xiàn)獲得了更大的價(jià)值,它可能成為地球可持續(xù)使用的新能源之一,這個(gè)項(xiàng)目在英國被命名為TMO工程。如今,阿特金森教授自己創(chuàng)立的可再生能源公司,正在進(jìn)行著一項(xiàng)育種超級(jí)桿菌的項(xiàng)目,人們指望它能解決許多生物燃料工程所面臨的問題。

從廢棄植物中尋找燃料,似乎是目前全球控制氣候變化的關(guān)鍵之一。不過,應(yīng)當(dāng)有所預(yù)見的是,如果把甘蔗和玉米都用來轉(zhuǎn)化燃料,也許會(huì)造成另一個(gè)壞結(jié)果——食品價(jià)格飛漲,原始森林被新的種植園清除。

在利用廢棄植物轉(zhuǎn)化過程中,還有一個(gè)嚴(yán)重問題必須面對(duì),那就是有時(shí)這個(gè)過程中所釋放的有害污染物甚至超過了傳統(tǒng)鉆探石油的排放量。對(duì)此,阿特金森教授表示,TMO工程能解決這個(gè)問題,他們公司已經(jīng)用數(shù)年時(shí)間來調(diào)整和扭轉(zhuǎn)玉米秸稈的地植桿菌的作用,那些微生物可以從稻草、木屑和玉米穗殼中“吃”掉大批的木質(zhì)生物,結(jié)果是它的乳酸被消化,當(dāng)它被進(jìn)行加壓作業(yè)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生出人們所需的少量乙醇。TMO工程的科學(xué)家們?cè)诎⑻亟鹕淌趲ьI(lǐng)下,巧妙地操縱那些微生物的新陳代謝,使乳酸完全被封閉,轉(zhuǎn)而作為替代來生產(chǎn)乙醇。

漢密夏·柯倫先生是位經(jīng)驗(yàn)豐富的石油工業(yè)方面的老手,他在接任首席執(zhí)行官時(shí)說:生物燃料對(duì)生產(chǎn)廠商的吸引力是可想而知的,使用玉米殼粒來生產(chǎn)燃料,而植物剩余部分還可以其搗碎作為廉價(jià)的動(dòng)物飼料,在整個(gè)操作過程中又獲得很大的能量。如果TMO工程被實(shí)際應(yīng)用的話,它可在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)將生產(chǎn)原料轉(zhuǎn)化成乙醇,而不是像正常的范疇需要6天。

此外,生產(chǎn)乙醇的來源也可以從廢木材和稻草中提取,這也協(xié)調(diào)了世界關(guān)于食物與燃料的爭論?？聜愓J(rèn)為,“我們有在全球范圍內(nèi)發(fā)展和沖擊的機(jī)會(huì)”。他透露,TMO工程建廠將花費(fèi)2500萬至4000萬英鎊。目前,這家工廠的主要操作程序是,先將含纖維的原料搗碎成粥狀漿,這就是經(jīng)過稀釋的現(xiàn)成酶,然后倒入到一個(gè)65攝氏度(這是首選溫度)的地植桿菌箱體內(nèi),“如果能讓它們?cè)谙潴w內(nèi)始終感到舒適的話,它們就會(huì)生產(chǎn)出更多的乙醇”,柯倫說。

目前,丹麥也已開始運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)來提煉乙醇,設(shè)在卡倫堡的生物煉油廠宣布說,他們運(yùn)用廢棄植物生產(chǎn)纖維素乙醇,每年的產(chǎn)量是140萬加侖。目前,這家公司是目前世界上最大纖維素乙醇生產(chǎn)廠。

空氣煉油

另兩位英國化學(xué)家——巴思大學(xué)的佩特勒·卡梅倫和馬修·瓊斯,一直在研究如何有效地使用金屬有機(jī)粉末、特殊的提煉法將空氣中的二氧化碳吸出,并將其轉(zhuǎn)化為氫燃料,早先的碳?xì)浠衔锞褪怯么朔ㄑ苌鴣?這是一項(xiàng)最新的利用廢氣提取能源法。兩位教授預(yù)測在未來一二十年內(nèi),世界上將出現(xiàn)第一座空氣煉油廠。

雞毛柴油

盡可能地減少使用化石燃料,也是科學(xué)家不懈努力的方向,其中一項(xiàng)就是利用廢棄物制造生物電池。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國每年累計(jì)有110億磅的家禽廢棄物,但那些雞鴨絨毛不能全部塞進(jìn)枕頭里面去,它們還能派上其他大用場。美國內(nèi)華達(dá)州立大學(xué)馬諾·米斯教授和他的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出從雞羽毛粉中提煉生物柴油燃料的新技術(shù)。這既潔凈環(huán)境,又充分利用它的剩余價(jià)植。

土豆電池

馬鈴薯不但能填飽我們的肚子,更有著產(chǎn)生電力的潛在能力。以色列耶魯撒冷希伯來大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)透露,他們已研制出“固體處理后的有機(jī)電池電動(dòng)土豆”,這種土豆電池要比勁量電池e91便宜幾十倍,而產(chǎn)生的光至少6倍于炫油燈的亮度,真是價(jià)廉物美。

牛腦電池

美國斯坦福大學(xué)研究人員也不甘落后,最近,他們發(fā)現(xiàn)利用牛的大腦也能做出性能更好的電池。他們從牛腦中提煉出一種特定網(wǎng)格蛋白,通過彎曲網(wǎng)格蛋白,組成一個(gè)非常有用的骨骼結(jié)構(gòu),用它們依附各種分子,再通過添加適當(dāng)混合無機(jī)原子或分子,進(jìn)而創(chuàng)建電池、催化劑和其他電池構(gòu)件。

煙草石油

為了減少使用污染性的化石燃料,一個(gè)最新的可能解決辦法來自最不太可能的來源:煙草植物。來自美國加利福尼亞州立大學(xué)伯克利分校的研究人員透露,他們通過使用基因工程改造煙葉的植物細(xì)胞,然后利用煙草植物制造出太陽能電池。不甘落后的托馬斯杰斐遜大學(xué)也開發(fā)出一種新提煉法:從煙草中提取石油,煙葉油或許將成為未來的生物燃料?！酢?/p>