2009年,,我國(guó)已經(jīng)躍居全球石油消耗量第二大國(guó),,按照目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和對(duì)能源的消耗速度,,尋找新的可替代能源已迫在眉睫,。請(qǐng)關(guān)注——
也許有一天你下班走到停車場(chǎng),突然發(fā)現(xiàn)汽車沒油了,,你立刻回到辦公室抱起一堆廢紙,,加入汽車油箱里,順利地開車回家,,趕上了與孩子們共進(jìn)晚餐,。
這當(dāng)然是一種理想境界。但是與廢紙同樣富含生物纖維素的農(nóng)作物秸稈,,正在成為科學(xué)家們制造生物燃料的新原料,。
尋找可替代石油的燃料
事實(shí)上,在生物技術(shù)領(lǐng)域,,生物燃料并不是一個(gè)新詞匯,。
早在1860年,德國(guó)人奧托就發(fā)明了可利用乙醇做汽車燃料的奧托內(nèi)燃機(jī)。與此類似,,20世紀(jì)初期,德國(guó)工程師狄賽爾發(fā)明了可利用花生油做燃料的柴油內(nèi)燃機(jī),。
然而,,隨著20世紀(jì)30年代起對(duì)原油的大規(guī)模開發(fā),生物燃料的使用驟然下降,。上世紀(jì)末,,生物燃料在石油出現(xiàn)相對(duì)短缺的時(shí)期才又再次“露面”。
上世紀(jì)70年代末發(fā)生石油危機(jī)時(shí),,人們開始用玉米,、大豆、甘蔗等高淀粉和高糖含量的食物生產(chǎn)生物乙醇,。生物乙醇是指通過微生物的發(fā)酵將各種生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料酒精,。可以單獨(dú)或與汽油混配制成乙醇汽油作為汽車燃料,。
在初中學(xué)習(xí)生物課時(shí),,我們得知,細(xì)細(xì)咀嚼米飯會(huì)覺得有甜味,,那是因?yàn)樵诳谇环置诘耐僖旱矸勖缸饔孟?,米飯中的淀粉轉(zhuǎn)化成了帶有甜味的麥芽糖。
生物燃料工業(yè),,應(yīng)用的正是這種原理,。人們利用工業(yè)化的酶制劑,高效率地將玉米,、大豆等所含的淀粉轉(zhuǎn)化為糖(主要是葡萄糖),。
而從糖到酒精(即乙醇)的過程,其應(yīng)用原理則與千百年來人們的釀酒原理并無二致——通過利用酵母發(fā)酵等,,將糖分解成為酒精和水,。燃料乙醇工業(yè)只不過比釀酒工業(yè)多了一個(gè)蒸餾脫水的過程。
能源緊缺的問題日益突出,,隨著玉米乙醇,、糧食乙醇等燃料的研發(fā)成功和推廣,以生物乙醇成為代表的生物燃料因其既便宜又干凈,,在替代石油燃料方面也比較簡(jiǎn)便易行,,被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)能源、環(huán)境雙重危機(jī)的有效方法,,頗受青睞,。
不過,這種被業(yè)界稱為“第一代生物燃料”的技術(shù)自誕生以來,就因與人爭(zhēng)糧爭(zhēng)地而飽受爭(zhēng)議,,科研人員開始著手研究如何從廢紙,、秸稈等大量廢棄材料上獲取“第二代生物燃料”。
秸稈變?nèi)加统蔀榭赡?/p>
與使用糖類和淀粉類原料生產(chǎn)的第一代生物燃料相比,,第二代生物燃料不“與人爭(zhēng)糧”的巨大優(yōu)勢(shì)吸引了越來越多的目光,。通過纖維素乙醇特別是利用農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)業(yè)化研究已經(jīng)成為全國(guó)生物技術(shù)和可再生能源研究的焦點(diǎn)之一。