科學家發現的可生產燃料的「石油樹」,真的有希望解決能源危機問題嗎

2022-12-15 20:06:11 字數 5020 閱讀 7219

1樓:某個平行世界

近年來,隨著能源科技水平和生物技術的發展,人們越來越意識到,我們從生物質中提取合成化學產品和能量將會有廣闊的發展前景,因為每年地球上的植物所合成的生物質,折算下來估計能夠達到2000億噸以上,當然,大部分的植物靠光合作用形成的生物質是碳水化合物,不能直接合成由碳氫化合物構成的石油。不過,科學家們經過深入的調查實驗研究,陸續發現了不少可以通過光合作用合成碳氫化合物的植物,這些植物的光合作用非常徹底,它們流出來的油有些可以直接用於柴油汽車,有些經過些許工藝也能製造出柴油來。所以這些植物被科學家命名為「石油樹」或者「柴油樹」,目前還沒有發現可以用來提取汽油的植物。

下面舉幾個「石油樹」的例子。

1、桉樹:不同的桉樹其含油量不同,目前世界上500多種桉樹其含油量較高的有20-30種,比如輻射桉含油量可以達到4-5%,楓桉可以達3-4%,灌木桉2%、藍桉和檸檬桉1%,等等,這幾種是桉樹的葉片和嫩枝含油量是相對很高的。有的科研機構做過實驗,種植以上含油量較高的桉樹種,1公頃1年可產「石油」90升左右。

2、油楠:這個樹種我國海南、廣東、廣西就有分佈,它的木質芯材部分,含有淡棕色可燃性油質液體,如果樹長到10米以上,那麼在樹幹劃開一個口子或者折斷樹枝,油液就會自行流出。據統計,一棵成熟的油楠一天就可以產出「柴油」6升以上,經過濾後可直接供柴油機使用。

3、麻瘋樹:原產美洲,現在我國兩廣和雲貴地區也有分佈,它含油量較高的部分是果實,含油量可達60%以上,經過測算,一般1公頃1年可提煉出1300升生物柴油。

4、美洲香槐:有的報道說這個是世界上產油率最高的植物,原產美洲,我國南部和西南部的省區都有一定分佈。它的含油部分是流出的類似乳膠的物質,經測算,1公頃1年可產油1500升左右。

與傳統的化石能源相比,生物質能源更為清潔、更加環保、而且可再生,展示出了它特有的優越性,目前,世界各國都越來越重視生物質能源的開發利用,發展生物質能源產業已經成為各國**的重大戰略舉措。但受到植物光合效率及植物佔地面積這兩大因素的制約,如果按照現有石油消耗的速率,即使在地球上全部可種樹的地方種植這樣的樹種,也達不到我們的需求量。而且,目前我們的生物技術、分子化學技術還只能從中提取生物柴油,開發出燃料的品種非常單一,也決定了當前「石油樹」不能代替傳統石油的狀況。

我相信,隨著各國的不斷重視和不斷地增加投入,我們將會發展、創新更多的生物質高新技術,生物質領域的產業發展前景會越來越廣闊,加之越來越發展成熟的核能、太陽能、地熱能等新能源利用,地球上的能源危機會逐漸緩解的。

2樓:一個酸的檸檬

可能會解決一些能源問題,但這畢竟是少量的,不是長久的發展之計。

3樓:匿名使用者

這就很有希望了,畢竟樹木可以人工種植的啊,就可以無限迴圈。

4樓:萌萌不知道

我覺得是有希望的,石油是不可再生資源,如果發現和石油相同效果的東西也是很好的。

5樓:

石油是不可再生資源,如果發現和石油相同效果的東西也是很好的

6樓:

覺得應該是非常有希望的,因為它同樣都是一種石油。

7樓:夔恰子

應該有這個可能性。畢竟現在的科學技術是很發達的。

8樓:3d看個球

「石油樹」生產燃料?全世界儲量豐富,有望解決能源危機問題?

9樓:禍起蕭牆後宮

我覺得這個能夠帶來很大的改善的問題的,在一些具體的方面。

10樓:嘰嘰咕顧

我覺得是因為一些特殊的原因吧,你覺得是不是這樣的

11樓:ss_66漣漪

我覺得石榴樹它並不能解決能源危機,因為可能根本就沒有多少石油。

我國科學家成功將二氧化碳變成天然氣,能源危機能得到解決嗎?

12樓:呵呵呵上課你猜

空氣中含有巨量的二氧化碳(co2),而且隨著人類對化石燃料的應用,空氣中的二氧化碳含量逐年升高,因此也帶來了溫室效應。

如果能將二氧化碳轉化成碳氫化合物燃料,將有助於減少人類對化石燃料的依賴,使用太陽光碟機動的光催化劑可以將二氧化碳還原成其他產物,然而,不幸的是,二氧化碳的分子結構非常穩定,其碳氧鍵解離能高達c=o解離能高達750kj/mol,因此二氧化碳的光還原非常困難和複雜。

2023年7月22日,中國科學技術大學孫永福和謝毅團隊在 nature 子刊 nature energy 雜誌(if=54)發表了題為:selective visible-light-driven photocatalytic co2 reduction to ch4 mediated by atomically thin cuin5s8 layers 的研究**。

該研究開發了單原子層薄的的cuin5s8層催化劑,成功將二氧化碳(co2)光催化還原生產甲烷(ch4),且催化產物產物單一性接近100%。

co2光還原通常會產生大量副產物,因此co2光還原的一個重大挑戰是在保持高轉換效率的同時實現對單一產物的選擇性。所以通過仔細的催化劑設計控制在催化劑表面上形成的反應中間體是至關重要的。

為了進一步優化研究模型,研究人員構建了原子級薄的二維(2d)層,以最大化雙金屬位點的數量(因為每單位質量的2d層的表面積更大)。

在這項研究中,研究人員設計了,單原子層薄的的cuin5s8層,其中含有富含電荷的cu-in雙重位點,這對於從二氧化碳(co2)光催化還原生產甲烷(ch4)具有高度選擇性。因為cu-in雙位點形成高度穩定的cu-c-o-in中間體是決定選擇性的關鍵特徵。

穩定的反應中間體的形成有利於隨後的質子化形成烴物質而不是co分子的產生,因此最終賦予所需的反應選擇性。

這種配置不僅降低了整體解離能障礙,而且還將吸收質子化步驟轉化為放熱反應過程,從而改變反應途徑形成甲烷ch4而不是一氧化碳co。

單原子層cuin5s8對可見光碟機動的co2還原為ch4的選擇性接近100%,速率達到8.7μmol/g/h。

這一技術發展成熟後,將為節能減排、緩解全球變暖,以及減少人類對化石能源的依賴等找到新的解決方式。

13樓:

厲害了!我國科學家成功將二氧化碳變成天然氣,有望解決能源危機

14樓:某個平行世界

近些年來,伴隨著人類經濟的發展,工業排放出來的溫室氣體增多,地球植被面積卻在不斷減少,導致了大氣中二氧化碳含量的急劇上升,隨之而來的全球變暖也成為了國際上熱切關注的話題,再加上世界人口的急劇增長,地球的資源也正在面臨著枯竭的危機。如果能將過多的二氧化碳轉化為人類所需要的資源,未免不是一舉兩得的事,但是這種轉化過程卻是非常挑戰科學家們的水平,二氧化碳之所以能夠大量存在於空氣中,是因為其分子結構非常穩定,碳氧鍵解離能高達c=o解離能高達750kj/mol,想要讓二氧化碳發生反應,是一件非常難的事,這對於科學家來說是一項很大的技術挑戰。

可喜可賀的是,中國科學家在這方面有了新的突破,近期,題為:selective visible-light-driven photocatalytic co2 reduction to ch4 mediated by atomically thin cuin5s8 layers 的研究**在 國際著名雜誌nature 子刊 nature energy 雜誌(if=54)發表,其研究主力是來自中國科學技術大學的孫永福和謝毅及其團隊,他們在co2光還原的方面取得了新的進展。

該團隊開發了一種催化劑,單原子層薄的cuin5s8層催化劑,將二氧化碳進行還原反應,拆分並保留原來的原子成分,最終形成新的物質甲烷(ch4),其最終的產物純淨度幾乎達到100?甲烷是人們重要的燃料之一,如果這種技術能被廣泛運用,可以說是解決了資源短缺這一大難題。

這次還原反應還有一個難點則是在於如何保證最終產物的單一性。co2的光還原會產生大量的副產物,在還原過程中,必須保持高效率的還原速率,還需要保證控制產物的純度,這對於反應中催化劑的控制則提出了很高的技術要求。

單原子層cuin5s8對可見光碟機動的co2還原為ch4有著高的選擇性,幾乎接近100%,速率達到8.7μmol/g/h。甲烷(ch4)屬於典型的烷烴類物質,而穩定的反應中間體有利於這種物質的形成,並不是轉化為一氧化碳(co)。

這種二氧化碳還原技術不僅僅是降低了整體的解離障礙,並且還從很大程度上保證了最終產物的單一性。

該項技術目前也還處於研發階段,如果能夠成熟並且被廣泛運用,這不僅僅是在應對全球氣候異常的現象上,還是在緩解地球資源短缺的問題中,都起到了很大的幫助作用。

15樓:北慕

西班牙加泰羅尼亞化學研究學院公佈了一項最新技術,僅僅通過一個步驟,成功將二氧化碳轉化為化工業燃料甲醇,這項技術如投入工業實用不但可緩解困擾全球的溫室效應,同時還可能解決國際能源危機。

西班牙加泰羅尼亞化學研究學院是在美國業內權威期刊《催化學報》上刊登這一最新研究成果的。據介紹,該學院研究小組在高壓條件下對二氧化碳進行催化加氫,僅僅一個步驟之後,95%的二氧化碳就可以成功轉化為甲醇。而甲醇則是化工行業中重要的燃料,可以直接轉化為電力能源。

目前,加泰羅尼亞化學研究學院已就此項技術申請了專利。

據分析,西班牙科學家發現的這項最新技術將為遏制全球氣候變化起到關鍵作用,有可能成為控制和降低大氣層中二氧化碳含量的主要途徑,而最終產生的甲醇作為電力**將為解決能源危機做出重要貢獻。此外,世界氣象組織在其最新報告中指出,目前二氧化碳全球排放量仍在不斷上升並再次重新整理歷史記錄。隨著溫室效應日益嚴重,全球氣候變化現象在接下來的幾年裡將愈演愈烈,將會出現更多的極端天氣。

如果能將二氧化碳轉化成碳氫化合物燃料,將有助於減少人類對化石燃料的依賴,使用太陽光碟機動的光催化劑可以將二氧化碳還原成其他產物,然而,不幸的是,二氧化碳的分子結構非常穩定,其碳氧鍵解離能高達c=o解離能高達750kj/mol,因此二氧化碳的光還原非常困難和複雜

16樓:歸風送遠

二氧化碳變成天然氣難道不消耗能源嗎?除非你轉變所需的能量少於天然氣燃燒釋放的能量,不然等於零。只能說對全球變暖有緩解作用。

17樓:我愛烏魯木齊李巨集式

此種轉化是把光能轉化為化學能,可以在將來供飛機等的應用,雖然效率不高,但解決了大難題。應該肯定。

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