向廢物要燃料

編譯/王馨立

應當有所預見的是,如果把甘蔗和玉米都用來轉化燃料,也許會造成另一個壞結果——食品價格飛漲,原始森林被新的種植園清除。

稻草乙醇

被稱為綠色先驅的托尼·阿特金森教授是位超級生物燃料迷,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,他在實驗室中偶然發現微生物吐出了乙醇,這引起他極大興趣。不過,那時這項發現并不顯得非常有用。當時,英國北海石油工業正待起飛,人們正尋思著如何能找到更清潔、可持續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重重,于是,阿特金森教授的發現獲得了更大的價值,它可能成為地球可持續使用的新能源之一,這個項目在英國被命名為TMO工程。如今,阿特金森教授自己創立的可再生能源公司,正在進行著一項育種超級桿菌的項目,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鍵之一。不過,應當有所預見的是,如果把甘蔗和玉米都用來轉化燃料,也許會造成另一個壞結果——食品價格飛漲,原始森林被新的種植園清除。

在利用廢棄植物轉化過程中,還有一個嚴重問題必須面對,那就是有時這個過程中所釋放的有害污染物甚至超過了傳統鉆探石油的排放量。對此,阿特金森教授表示,TMO工程能解決這個問題,他們公司已經用數年時間來調整和扭轉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”掉大批的木質生物,結果是它的乳酸被消化,當它被進行加壓作業時,就會產生出人們所需的少量乙醇。TMO工程的科學家們在阿特金森教授帶領下,巧妙地操縱那些微生物的新陳代謝,使乳酸完全被封閉,轉而作為替代來生產乙醇。

漢密夏·柯倫先生是位經驗豐富的石油工業方面的老手,他在接任首席執行官時說:生物燃料對生產廠商的吸引力是可想而知的,使用玉米殼粒來生產燃料,而植物剩余部分還可以其搗碎作為廉價的動物飼料,在整個操作過程中又獲得很大的能量。如果TMO工程被實際應用的話,它可在幾個小時內將生產原料轉化成乙醇,而不是像正常的范疇需要6天。

此外,生產乙醇的來源也可以從廢木材和稻草中提取,這也協調了世界關于食物與燃料的爭論。柯倫認為,“我們有在全球范圍內發展和沖擊的機會”。他透露,TMO工程建廠將花費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,這就是經過稀釋的現成酶,然后倒入到一個65攝氏度(這是首選溫度)的地植桿菌箱體內,“如果能讓它們在箱體內始終感到舒適的話,它們就會生產出更多的乙醇”,柯倫說。

目前,丹麥也已開始運用這項技術來提煉乙醇,設在卡倫堡的生物煉油廠宣布說,他們運用廢棄植物生產纖維素乙醇,每年的產量是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廠。

空氣煉油

另兩位英國化學家——巴思大學的佩特勒·卡梅倫和馬修·瓊斯,一直在研究如何有效地使用金屬有機粉末、特殊的提煉法將空氣中的二氧化碳吸出,并將其轉化為氫燃料,早先的碳氫化合物就是用此法衍生而來,這是一項最新的利用廢氣提取能源法。兩位教授預測在未來一二十年內,世界上將出現第一座空氣煉油廠。

雞毛柴油

盡可能地減少使用化石燃料,也是科學家不懈努力的方向,其中一項就是利用廢棄物制造生物電池。據統計,美國每年累計有110億磅的家禽廢棄物,但那些雞鴨絨毛不能全部塞進枕頭里面去,它們還能派上其他大用場。美國內華達州立大學馬諾·米斯教授和他的研究團隊創造出從雞羽毛粉中提煉生物柴油燃料的新技術。這既潔凈環境,又充分利用它的剩余價植。

土豆電池

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

牛腦電池

美國斯坦福大學研究人員也不甘落后,最近,他們發現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格蛋白,通過彎曲網格蛋白,組成一個非常有用的骨骼結構,用它們依附各種分子,再通過添加適當混合無機原子或分子,進而創建電池、催化劑和其他電池構件。

煙草石油

為了減少使用污染性的化石燃料,一個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也開發出一種新提煉法:從煙草中提取石油,煙葉油或許將成為未來的生物燃料。□□