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人类社会的发展离不开能量的支持。从蒸汽到电能,从核电到新能源,每一次能源革命,都推动了科技和经济的进步。但是,在享受新生活方式的同时,人们也面临着日益严峻的资源枯竭和生态危机。随着石油资源的逐渐减少,环境污染和气候变化等问题日益突出,寻求清洁、可再生和高效的新能源已成为当务之急。

“超级芦竹”是近年来培育出来的一种新品种,已成为国内外研究热点。它作为一种新型的“零碳”、“负碳”型能源作物,生长迅速,产量高,可用于发电、制氢、制油等领域,被视为一种极具发展潜力的新型能源。什么是超级芦竹?天然气是否真的可以取代石油?

一、奇花异草

“超级芦竹”(简称“芦竹”)是禾本科芦竹属的一种高大丛生草本植物。它与竹子外形相似,但比竹子更高、更粗,高度可达5至8米,茎粗10至15厘米。它最大的特点是生长速度快,每天可长10-30厘米,一年可收获2-3次,每亩可产6-20吨(干基质3-10吨)。

同时,它还是一种非常适应性强的植物,耐旱耐涝,耐热耐寒,在贫瘠和干旱的土地上也能生存,在pH值在3.5-9之间都能生长。同时,它还具有天然的固氮功能,无需施肥、喷药、翻土、灌溉等。

该品种不仅生长速度快,适应性强,而且还具备较高的固碳和热值。已有的研究结果显示,人工芦竹林具有25-40倍的固碳潜力,单株可吸收20-40吨CO2,释放15-30吨O2。

超级芦竹具有-大卡的热量,高于煤炭,可作为一种新型能源,取代传统的火力发电。因此,“超级芦竹”有望成为“零或负碳排放”的新型“清洁能源”,在我国“三位一体”的建设中具有十分重大的现实意义。

二、超级芦竹——多功能能源

除了可以被用来发电之外,超级芦竹还可以利用先进的生物发酵、热转化等技术,生产出氢气、天然气、一氧化碳、生物油、乙醇、生物炭、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等,并且还可以对它们进行深加工,生产出几乎全部的高端能源与高端化学品,如甲醇、乙醇、汽柴油、航空煤油(SAF)、液氨、乙二醇、烯烃、芳烃等,从而全面替代煤炭、石油、天然气及其下游产品。

例如,“超级芦竹”就是一种具有超强氢能的植物,它是整个氢能产业链中最关键的原料之一。利用无氧高温裂化技术,还可以制取氢气、天然气。资料表明:1吨超级芦竹制氢可产生立方米的氢气,而每立方米的价格仅为0.8元,仅为电解水制氢的1/3。

1吨超级芦竹可以产出立方米的燃气,而一立方米的燃气价格仅为1.6元,远远低于煤炭、页岩等燃气的价格。1吨优质芦竹可制取公斤液态氨水,而每公斤的成本仅为4元,与常规工艺相比,节约了近一半的成本。

在能源方面,超级芦竹还可以应用在造纸和制板等行业。“超级芦竹”是一种含有70%以上的高密度、高强度、高耐久性、低污染的新型造纸材料。资料表明:1吨超级芦竹制得的纸浆为0.8吨,而一吨纸浆的价格为1元,与传统的纸浆相比,节约了40%左右的费用。1吨优质芦竹制得薄片0.6吨,相当于木材薄片,其成本约为1元,与木材薄片相比可节约30%。

三、一个很有前途的产业

超级芦竹类是近年来备受世界

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