能源新方向：細(xì)菌產(chǎn)石油

高育紅

最近，美國(guó)科學(xué)家在熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)了一種粉紅色的霉菌。這種霉菌有一種奇特的功能，可以讓植物枝葉發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為燃燒值特別高的“柴油氣”。這個(gè)發(fā)現(xiàn)為植物能源的利用開辟了新途徑。

在目前能源逐漸緊缺的形勢(shì)下，尋找可再生能源是各國(guó)科學(xué)家正在探索的事情，其中植物能源大受歡迎。因?yàn)橹参锟梢栽偕?，利用植物的枝葉生產(chǎn)能源不會(huì)影響生態(tài)環(huán)境。

其實(shí)，在200多年前，人們就發(fā)現(xiàn)植物發(fā)酵可以產(chǎn)生燃燒性氣體，其主要成分是甲烷。俗稱“沼氣”。然而。沼氣的密度小、燃燒值低，不是很理想的燃料。于是，科學(xué)家希望能夠從植物廢料中提取到更好的燃料。美國(guó)科學(xué)家加里·斯特貝爾就找到了這樣一種原料，他在阿根廷巴塔哥尼亞高原的熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)了粉紅粘帚霉，這種霉菌可以把植物的枝葉轉(zhuǎn)化為燃燒值比沼氣高得多的柴油氣，

這種霉菌寄生在心葉船形果木樹的樹干上，會(huì)產(chǎn)生氣體，這些氣體可以消滅附近的其他真菌，讓它獨(dú)享植物枝干的“美食”。斯特貝爾對(duì)此很好奇，希望弄清楚這些氣體為何可以作為粉紅粘帚霉的武器，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)這些氣體是高濃度的碳?xì)浠衔铮勺屍渌婢舷⒍馈?/p>

斯特貝爾等人在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢驗(yàn)粉紅粘帚霉的性能，用以燕麥為基礎(chǔ)的果凍和纖維素培養(yǎng)它們。研究人員利用抽風(fēng)機(jī)把粉紅粘帚霉排出的氣體抽走，并將它們收集起來進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中富含柴油中的8種碳?xì)浠衔?，如燃燒值很高的辛烷。與現(xiàn)在世界各地的植物燃料工廠生產(chǎn)的生物乙醇相比，粉紅粘帚霉發(fā)酵產(chǎn)生的這種氣體燃燒效果更好。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓斯特貝爾十分驚喜，這種氣體混合物可以驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，直接作為機(jī)械的燃料。

植物燃料曾被宣傳為是代替石油的好選擇，而且植物在生長(zhǎng)過程中可以吸收植物燃料產(chǎn)生的二氧化碳，讓大氣中二氧化碳濃度不會(huì)失衡，然而，現(xiàn)在不少人反對(duì)植物燃料，是因?yàn)樵S多工廠用糧食來生產(chǎn)燃料。工廠不用植物廢料作生產(chǎn)原料的原因是纖維素難以分解。如果廣泛用粉紅粘帚霉發(fā)酵植物廢料，就可以擺脫植物燃料工廠用糧食作原料的困境。因?yàn)?，粉紅粘帚霉可以生長(zhǎng)在纖維素上，通過粉紅粘帚霉就可對(duì)纖維素進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生大量現(xiàn)成的“柴油氣”。

目前，還需要做更多的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)此想法的可行性。研究人員將做更大規(guī)模的測(cè)試，讓粉紅粘帚霉產(chǎn)生足夠多的“柴油氣”，并看其是否可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。斯特貝爾還發(fā)現(xiàn)，粉紅粘帚霉含有獨(dú)特的基因，能生產(chǎn)出將纖維素分解成柴油氣的酶。因此，如果可以把這種基因轉(zhuǎn)移到其他微生物的體內(nèi)，讓其他微生物也能分解纖維素產(chǎn)生“柴油氣”的話，那利用這種方法來大規(guī)模生產(chǎn)柴油氣就變得可行了。

(馬耀良、殷欣奎、陳思之薦自《知識(shí)窗》2009年第4期)