美国科学家：水藻油取代石油

2007-06-30 23:05 全球气候变暖，科学家认为，这一切都源于人类过度使用石油。幸好，人类已认识到问题的严重性，科学家已在倡导使用绿色能源。美国人发现的一种“绿色”能源，是用水藻提炼燃油。科学家乐观地预测，只需种水藻提炼燃油，就能让美国摆脱对天然石油的依赖。

水藻很容易繁殖

科学家很早就提出用植物来提炼燃油，比如从油菜籽和大豆中提炼，这两种植物本来就可用来榨取食用油。另外一种可提炼燃油的植物是蓖麻。但无论如何，一般人很少想到用水藻来提炼燃油。

水藻由简单的水生有机体组成，通过光合作用储存光能，生产植物油。而植物油可被转化成“生物柴油”。

水藻有几个重要的优点，是许多其他植物不具备的：水藻可被种植在任何地方，且能迅速繁殖，更难能可贵的是，水藻几乎不需要特别的养分，需要的只是阳光、水和二氧化碳。它们不像其他植物那样，需要占用很大面积才能生长，而是可在立体空间里生长，因此能非常迅速地吸收营养。

有几个数字能证明水藻的优点。在美国，如果把所有从石油中提取的交通燃料换成生物柴油的话，每年需要1400亿加仑(1加仑≈4.55升)的生物柴油。而如果全部用大豆来提炼生物柴油，就需要30亿英亩(1英亩≈6.07亩)肥沃的土地来种植大豆；用油菜籽提炼的话，也得需要10亿英亩的土地。

不幸的是，整个美国只有4.34亿英亩农田，而且还需要留下一些土地来种植粮食。而水藻只需9500万英亩的土地就能满足需要。它们不需要肥沃的土地就能生长，可以种植在水塘里、袋子里或水箱中。这样一来，既可在沙漠中种植水藻，也能在产生很多二氧化碳的发电厂附近种植。

水藻这样变成柴油

吉姆・塞尔斯曾是一名工程师，如今成了一名发明家，他的“索利克斯生物柴油公司”，专门用水藻生产生物柴油。塞尔斯于2004年开始发展他的水藻燃料技术，不过他的灵感来自于美国上次面临的能源危机。1978年，当时的美国总统卡特制订了一个“水生植物计划”(ASP)，希望能从水藻中提取洁净的生物柴油代替汽油。根据卡特总统的要求，美国一些科学家开始研究这种技术。可是，用了约20年时间，花费了2500万美元，研究小组也并未从水藻中提取出具有使用价值的油料。1996年，克林顿政府取消了这一项目。但是，研究人员希望他们的工作不白费。ASP项目的科学家对自己的工作进行了总结，写出了详细报告，并把328页的报告上传到美国能源部的网站上。

一个偶然的机会，塞尔斯对水藻提取油料很感兴趣，他在网络上查到了那份被他称为“水藻圣经”的ASP报告。经过认真研究，他发现，ASP项目的科学家寻找到了一种能产油的水藻，但他们把这种水藻种在了露天池塘里，这当然比种植在像密封缸一样的封闭系统中要省钱得多，但野生水藻迅速入侵这些露天池塘，把科学家选出的特种水藻杀死。

塞尔斯找到了解决办法，他用透明的大塑料袋种植水藻，既能让充足的光线进入，又能防止其他种类的水藻入侵。他称自己的发明是大规模水藻“反应堆”。他用两条长350英尺(约为105米)、间隔3英尺的平行轨道固定大塑料袋，一旦水藻长成，就被送到炼油厂提取油料，然后再转化成生物柴油。

水藻不仅能生产绿色油料，更可吸收大量二氧化碳，净化空气，可说是一举两得。美国麻省理工大学的“绿色油料公司”正在进行这方面的试验，利用发电厂产生的二氧化碳来种植水藻。小规模的试验发现，这是一种可行性的概念，下一步要进行大规模试验。

N个“水藻油”问题

不过，要想进入“后石油时代”，让“水藻油”成为畅销产品，需要解决许多问题：水藻有许多种类，哪一种能提炼出最多油料？最好的种植方法是什么？当水藻大规模长成后，如何有效地提取油料？问题还不止这些，索利克斯公司一直在不停地研究，也不停地进行激烈的争论。

在生产“生物柴油”的过程中，第一步就是选择水藻品种。种植水藻是一个非常复杂的系统，每一个“水藻生长反应堆”本身都是一个小型生物圈，就像自然生态系统一样，每一种因素都相互依赖、相互制约，一种因素被改变，另一种因素就会出现混乱。水藻的生长速度极快，必须控制好数量，如果太多，阳光就会不够用，造成大批死亡，而如果太少，就达不到所需要的数量。

塞尔斯认为，要解决这个问题，需要借助计算机来控制水藻的生长速度，也就是控制营养成分。但这么精确地控制成本，反而会减少水藻业的经济利益，也会削弱与石油业的竞争力。

即使成功地收获了水藻，还要面临另一个难题，那就是如何把油提取出来。从大豆、油菜等植物中提取油用冷压法，但水藻中没有那么多的纤维，不能用这种标准的榨油方法。不过，从理论上说，从水藻中提炼油，并没有想像的那么难，参与过ASP项目的美国科学家证实，在绿色的水藻中加入化学添加剂，就可提炼出油来，在水藻浆中加入甲醇或者乙烷是目前最好的选择，相对来说，又有效又节省成本。但观察家对此有一种担心，那就是，这可能会影响土地和水的使用。

还有最后一个问题。像其他替代燃料一样，水藻炼油业的成功与否，要依赖石油的市场价格，如果每桶石油的价格跌到20美元，那么生物柴油工业就像无风的帆船一样不能运行了。