枯草也能变燃油

“草变油”和“水变油”不同

1990年代，曾经有个骗子在我国到处招摇撞骗，自称能够变水为油。他的骗术不仅没被立刻识破，反而骗取了一大群专家、教授的支持。后来骗术终于被人揭穿，骗子也坐了牢。

其实识别这个骗术并不难。我们知道，水中只有氢、氧两种元素，而碳是油里不可缺少的元素，因此要想水变成油，得先用水中的氢、氧元素合成出新元素碳来。就目前来说，要想人工造出新元素，只有通过核反应才成。核反应又需要大型设备，岂是单靠几只试管、烧瓶就能办到的？ 

既然水变油不可能，那么变草为油可能吗？我们要知道，“草变油”跟“水变油”在性质上是完全不同的，因为草里面本身已经含有碳元素，草变油并不涉及核反应，只要看看在化学上是否可行就可以了。

近期美国两位科学家通过分析，认为这是完全可行的。这种可行不仅仅停留在实验室，而且将来有望通过工业大规模生产，用草炼成的油取代目前的石油，以解决能源危机。

草木变燃油的障碍

以植物为原材料制造出来的汽油、柴油或乙醇等统称为生物燃料。目前第一代生物燃料主要以食用作物，比如玉米、大豆、甘蔗为原料。但为了种植这些作物，要占用大量耕地，引起粮价上涨，所以并非长久之计。于是科学家开始着手开发第二代生物燃料。

第二代生物燃料主要以纤维素质材料为原料，如木屑等木材废弃物，玉米秸秆和小麦秸秆等农业废弃物，还有富含纤维素、生长迅速的能源作物。这些原料作物成本低、量大，最主要的是不会干扰正常的粮食生产。大多数能源作物能够在不适宜做耕地的地方快速生长，还有一些甚至能在被废水或者重金属污染的土壤中生长并净化土壤。

对于玉米、大豆等富含淀粉的第一代生物燃料的原料来说，直接用它们发酵就可以生产出乙醇，而对木屑、草本植物等第二代生物燃料的原材料来说，它们富含纤维素，没有可利用的淀粉，所以要使它们变成生物燃料，必须学会利用纤维素。

拆了植物的“钢架”当“柴”烧

如果说是钢架支撑起摩天大厦，那么对于植物，我们也可以说是纤维素支撑起植物的细胞。圆柱状晶体结构的纤维素分子错落有致地填塞在一个个植物细胞的间隙，为植物提供了抵抗重力和保持身体稳定的“脚手架”。

纤维素是由许多葡萄糖分子聚合而成的高分子化合物，其组成元素主要是碳、氢、氧，而汽油、柴油是只含碳和氢的小分子结构。所以，要想变纤维素为汽油，不仅要把纤维素“打碎”成一个个小分子，还要把其中的氧原子移走。

科学家已经找到了一种实现这个过程的办法。第一步是将纤维素置于500℃的无氧的密室中，不到1秒钟，纤维素就会被分解成富含氧的小分子。第二步，用具有复杂三维立体结构的催化剂催化这些纤维素的“碎片”，催化的目的是从这些分子中移走氧原子。第三步，从催化产物中提取可进一步用于制造汽油的、只含碳氢元素的有机物。整个过程仅需2～10秒钟。目前，该工艺已经走出实验室，有望在2024年实现工业化生产。

如果你还对“变草为油”有疑问的话，那么我不妨告诉你，事实上我们现在用的石油本身就是大自然“变草为油”的结果。埋藏在地下的植物经过上亿年高温、高压、无氧细菌的作用，纤维素就分解变成了石油。“一万年太久，只争朝夕”。目前科学家所做的，只是大大缩短大自然的这个漫长过程而已。