北晚首页

人文

采矿、发电、净化空气 植物未来竟有这些妙用

2018-07-15 10:32 北京晚报 TF2018

我们的生活离不开植物,植物为地球上一切生命提供能源和食物来源,默默地维护和美化着人类的生活环境。那你听说过可以采矿、做糖、做电池......的植物吗?我们一起走进奇妙的植物世界,看看科学家是如何让植物变得更神奇的吧!

作者:郗旺


植物变身“矿工”

你知道吗,在未来,植物能代替在矿场中辛勤劳动的工人,为人类采矿。

植物怎么采矿呢?原来,植物的根系可以将地下的各种矿物吸收到体内,然后在体内沉积下来。例如,很多植物,甚至包括玉米,都被发现在叶片中能累积黄金等金属矿物。

当然,现在的植物对矿物吸收和累积的能力还很弱,而且很多矿物埋藏的底层很深,现有的植物根系达不到矿藏所在的地层。但是,科学家们可以对植物进行改造,让植物的根系更加发达,扩展到更深和更广的范围;同时加强植物根系对矿物的吸收能力,并且让植物能忍受吸收进体内的高浓度矿物成分,便于人类的分离和提取。

这样,只要在矿藏区域种植上“采矿植物”,就能源源不断地从植物的叶片、枝条内提取出有用的矿物,人们再也不用挖掘危险的矿洞,或者用有害的溶液去提取矿物了。

此外,这些“采矿植物”不仅能用于采矿,还能用于从被重金属污染的土地上,重新吸收那些有害的金属元素为人所用,达到“变废为宝”的目的!

快速转化为能源

煤炭和石油,是远古时代树木和浮游生物被埋藏地下,经过亿万年的地质变迁而来的。植物要变成能够使用的能源,需要太久的时间。科学家们试图让植物能快速转化为能源。

例如,科学家通过改造植物光合作用和糖类合成的生理过程,让植物更有效地进行光合作用,更快地累积糖、纤维素等成分。不过,纤维素构成的木材除了燃烧之外很难被利用,因此科学家又在如何对付纤维素上下功夫。他们改变纤维素的微观结构,让纤维素能更快速地被酶降解为小分子的糖。这样一来,植物就能为乙醇发酵提供更多更廉价的糖,而乙醇,则是很好的能源物质。

同时,科学家们还能让植物不需要太长时间就能产出“石油”来。石油是很多碳链长度不同的烷烃,以及其他含碳化合物构成的混合物。而很多植物,也能合成与其相似的脂肪酸酯来。由于这些脂肪酸酯的特性和柴油非常接近,因此又被称为“生物柴油”。在能够产生“生物柴油”的植物中,以微小的藻类产能最强,据测算,每公顷水域的藻类,能够获得超过 1.6 万升的生物柴油。

可以想象,未来只需在贫瘠的土地上种植能源植物,或在人工水池中养上产油的微藻,就能将原本不能利用的土地变成“煤田”、“油田”。同时,减少使用化石燃料,也能让我们的环境更清洁。

植物电池能发电

植物能直接提供最容易被利用的能源之一--电能吗?答案是肯定的。

光合作用的第一步,就是光能转化成电能的过程。植物利用光合色素和光合蛋白,将光的能量传递给水,从而将水分解成为氧气和质子,同时产生电子。一般情况下,质子和电子被用于和二氧化碳一起合成糖类,但是经过科学家的改造,可以将这些质子和电子重新以氢气的形式释放出来,这样植物就被改造成一个高效的水的分解器,产生的氧气和氢气可以通过燃烧或者燃料电池等转化为电能。更进一步的话,还可以将植物产生的电子汇集起来,形成“植物电池”让人类使用。

净化空气更高效

环境污染是大家都关心的问题,而植物是天然的“空气净化器”,这一点大家应该是知道的。不过未来植物的净化效率将会更高。

植物本身可以降低空气中的粉尘含量,吸收有害气体等等。在未来,经过科学家改造的植物更能发挥优势。例如,叶片上长出更多更细的毛,除了过滤空气中的较大粉尘外,还能直接降低空气中的PM2.5颗粒;植物的气孔活动和其他生理机能有所改变,能更有效地吸收工厂、汽车尾气排出的二氧化硫、氮氧化物等有害气体,并将它们转化为植物自身生长的养料。 知识就是力量供稿

 

(原标题:植物未来竟会有这些妙用)

来源:北京晚报

编辑:TF2018

分享到

2018北京交通发展年度报告发布,绿色出行比例将达到73%

新能源车无量产不免购置税 防汽车企业借新能源“还魂”

戴姆勒大中华区入股北汽新能源 吉利李书福怎么想?

北京新能源新政破除地方保护 取消备案制、小客车指标可转新能源

新能源汽车购置税优惠再延长三年 全面取消二手车限迁政策

亦庄淘汰高排放车辆 开启新能源物流时代

清洁为念科技驱动 陕西榆林着力打造清洁高端能源基地

买新能源汽车3年免征购置税 明年买车将有这些变化

通州年底告别柴油公交 350辆纯电动公交取而代之

北京今年最后一批1543个新能源车牌将直接分配

汉能牵手北汽新能源 助力“擎天柱计划”落地

王勃李贺等人才高八斗却短寿 其人生经历诠释了老子的一句老话

巴西国家博物馆被毁文物“重获新生” 帮它的是中国腾讯这项技术

北京最早见载于史籍的私家名园临锦堂:以“灵峰湖玉”而著称

王国维陈寅恪吴宓等留下墨宝 透过书法之外折射出学养和艺术审美

“文房四宝”萌芽于魏晋南北朝 唐代韩愈首提“文房四友”之称

学业被横加干涉,伴侣遭评头论足,请别以爱的名义绑架独立人格!