展望使秸秆成为“21世纪油井”的现实可能

        美国设想，依靠植物原料生产的乙醇来运转全国交通系统，从而使美国摆脱进口石油和与之相伴的风险。不过，要使这一设想成为现实，还需要解决几个根本性的问题。最近，美国《华盛顿邮报》展望了使这一设想变成现实的可能，该报刊登的一篇题为《大草原长出新燃料》的文章说：“也许过不了几年，这一切就会变成现实。”文章要点如下：

        这是美国大草原中部的一个小镇，距离最近的红绿灯也有大约37英里。镇外是成堆的秸秆和树叶，看上去犹如一座35英尺高的垃圾山，黑色的缆线潜入其中，与之相连的传感器时刻监控着它的一些重要数据。

        假如华盛顿及各州首府制定的宏伟计划得以实现，像这样的秸秆堆将成为21世纪的油井。美国的设想是主要依靠植物原料生产的乙醇来运转全国交通系统，从而使美国摆脱进口石油和与之相伴的风险，包括战争、全球变暖和恐怖主义。

　　生物量燃料

        多年来，农民一直倡导在汽油中添加用玉米制造的乙醇，但迄今为止这种乙醇只取代了全国3%的汽油，大多数人认为，美国永远不可能种出那么多的玉米取代全国10%  或12%以上的燃料。

        如今许多科学家都在集中精力开发一种新型乙醇，其原料是被称作生物量的农业废物和其它植物残渣，如秸秆。供应量可能会十分充足。但所需技术却比用玉米制造乙醇高端。这项技术曾经被认为比石油贵，但在石油价格创历史新高时，它的成本却在迅速下降。

        据专家称，这个趋势会促使美国出现一个庞大的国产燃料新行业。

        假如说像美国这么大的国家能用酿酒似的办法来为汽车提供动力听起来匪夷所思，那么告诉你吧，巴西即将实现用朗姆酒驱动汽车。经过30年的努力，巴西已经用甘蔗乙醇取代了40%的汽油。随着新油井今年投入运营，该国可望不再需要外国石油。

        甘蔗方案在美国是行不通的，因为只有少数几个州具备种甘蔗的气候条件。但美国拥有丰富的木屑、锯末、秸秆、废纸等，可转化为液体燃料，它有广阔的土地可用于种植能源作物，比如布什总统今年屡次提到的柳枝稷。

        投机性资本乃至石油大公司的资金纷纷进入这个领域。有几家生物量乙醇公司设立了试点工厂，还有的正找地方修建规模更大的厂房。政界人士竭力推动这个行业快速发展，国会许诺向先驱者提供贷款担保。

        然而生物量燃料有几个尚未解决的根本性问题。用生物量制造乙醇是否划算还没有从批量生产中得到证实。单单收集必要的草料、秸秆、木屑等废物就是一个大问题，而种植能源作物还需要对美国农业进行大幅度调整。

　　优点与局限

        最大的问题或许在于：美国总是先对替代燃料产生兴趣，然后石油一降价便抛弃它。美国能把一项计划坚持到底吗？

        人们现在所使用的石油、煤炭和天然气本身就是数百万年前的植物残渣。这些残渣还没有完全分解便被埋到地下，地壳里的高温和压力把它变成了目前的样子，即富含碳化合物的矿物燃料。从本质上讲，现代社会所谋求的是发明一种技术跳过掩埋步骤，把生物量直接转化为燃料。

        好处是不可估量的。以往燃烧矿物燃料是把曾经被埋入地下的碳以二氧化碳的形式重新释放回空气中，自工业革命以来，大气层中这种气体的含量已上升到60余万年以来最高的水平。物理学的基本原理——二氧化碳是吸收热量的“温室气体”——  —预示着它将使地球变暖，但速度尚不可知。

        相比之下，把生物量直接转化为交通工具燃料的办法就不会增加温室气体。每年5月，植物吸走空气中的二氧化碳；到了10月，使用植物燃料的汽车再排放出等量的二氧化碳。

        此外，许多人认定，这种办法有利于增强美国的安全，因为世界上三分之二的石油储量位于局势动荡的波斯湾地区。

        科学家早就知道，植物里的碳水化合物可以转化为燃料里的碳氢化合物和其它有用的化学物质。然而，其转换技术在成本上竞争不过掘地获取化学品的行业。

        20世纪70年代发生石油危机以来，公司和农场一直在利用玉米生产乙醇。它们顽强地同石油业展开斗争，后者则资助大量研究工作对乙醇进行诋毁，但近来双方宣布停火。石油公司需要乙醇来缓解汽油供应的紧张局面并取代一种危害环境的汽油添加剂，玉米乙醇行业在联邦政府的补贴与鼓励下蓬勃发展。

        这种乙醇的主要成分是一种糖浆，它包含在玉米秆内长而疏松的分子——淀粉中。把淀粉变成糖再发酵成为乙醇是轻而易举的事，但在不影响全国粮食供应的前提下用玉米生产乙醇的数量是有限度的。

        30年来，有科学家认为，交通工具燃料的终极来源将是一种叫作纤维素的东西，因为它是地球上盛产的有机分子。

        跟淀粉一样，纤维素是由葡萄糖分子组成的，但包裹紧密，极难拆散。植物主要把纤维素用作一种组织材料，它能帮助树和草直立起来。假如找到有效的办法打破这种分子，就能有许多种农业废物或专门种植的能源作物成为这个新兴行业的原料。

　　实现能源自给

        科学进展十分缓慢，但现在似乎加快了速度。生产1加仑乙醇所需要的酶曾经花费5美元以上，但生物技术公司按照跟政府签订的研发合同已经把这一成本降低到每加仑30美分。若干小公司已经在小规模地用生物量生产乙醇，并声称其价格很快就会极具竞争力。它们不仅着手为扩大生产选址，而且开始跟农民签订原材料供应合同。

        从自然资源保护委员会到保守的国家安全强硬派，方方面面的团体都认可了生物量乙醇计划。“我还从来没有看到过有什么东西得到这么多利益集团的支持，”生物技术工业组织的副主席布伦特·埃里克森表示。橡树岭国家实验所经研究后估计，美国可以用生物量燃料和化学品取代30%以上的进口石油。再加上国内开采石油、增加生产玉米乙醇和提高汽车的燃油效率，美国将大幅度接近能源自给自足。

        如今全国各地农庄面临一系列新的问题。假如这个行业开始腾飞，为乙醇工厂收集上亿吨原料会是什么样的情景？

        地势高、空气干、火山多的爱达荷州东部平原也许相当于赤道附近的巴西甘蔗园。那里阳光灿烂，农民引用蒂顿山上丰富的融雪水，小麦、大麦和土豆年年丰收。这种农业体系产生大量废弃秸秆，有时被农民一烧了事。“这都是应当用来为汽车提供动力的能源，”爱达荷国家实验室的科学家科里·拉特克说。

        也许过不了几年，这一切就会变成现实。 (责任编辑：泉水)

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