能源植物的開發(fā)與利用
(作者未知) 2010/6/22
(接上頁)
利用這些植物所得到的最終產(chǎn)品是乙 醇。這類植物種類多,且分布廣,如木薯、 馬鈴薯、菊芋、甜菜以及禾本科的甘蔗、高 粱、玉米等農(nóng)作物都是生產(chǎn)乙醇的良好原料
[5]。
2.3 富含油脂的能源植物
這類植物既是人類食物的重要組成部 分,又是工業(yè)用途非常廣泛的原料。對富含油 脂的能源植物進行加工是制備生物柴油的 有效途徑。世界上富含油的植物達萬種以 上,我國有近千種,有的含油率很高,如桂北 木姜子種子含油率達 64.4%,樟科植物黃脈 釣樟種子含油率高達 67.2%。這類植物有些 種類存儲量很大,如種子含油達 15%~25% 的蒼耳子廣布華北、東北、西北等地,資源 豐富,僅陜西省的年產(chǎn)量就達 1.35 萬 t。集 中分布于內(nèi)蒙、陜西、甘肅和寧夏的白沙蒿、 黑沙蒿,種子含油 16%~23%,蘊藏量高達
50 萬 t。水花生、水浮蓮、水葫蘆等一些高 等淡水植物也有很大的產(chǎn)油潛力。生存在淡 水中的叢粒藻(綠藻門四胞藻目),就如同 產(chǎn)油機,能夠直接排出液態(tài)燃油[6]。
2.4 用于薪炭的能源植物
這類植物主要提供薪柴和木炭。如楊柳 科、桃金娘科桉屬、銀合歡屬等。目前世界 上較好的薪炭樹種有加拿大楊、意大利楊、 美國梧桐等。近來我國也發(fā)展了一些適合作 薪炭的樹種,如紫穗槐、沙棗、旱柳、泡桐 等,有的地方種植薪炭林 3~5 年就見效,平 均每公頃(10 000 m2,15 畝)薪炭林可產(chǎn) 干柴 15 t 左右。美國種植的芒草可燃性強, 收獲后的干草能利用現(xiàn)有技術(shù)輕易制成燃 料用于電廠發(fā)電。
3. 國內(nèi)外能源植物研究開發(fā)和利用概況
3.1 國際能源植物的研究開發(fā)和利用
情況國際上能源植物的研究始于 20 世紀 50 年代末 60 年代初,發(fā)展于 70 年代,自 80 年代以來得到迅速發(fā)展。1986 年美國加州大 學(xué)諾貝爾獎獲得者卡爾文博士在加州福尼 亞大面積地成功引種了具有極高開發(fā)價值 的續(xù)隨子和綠玉樹等樹種,每公頃可收獲
120~140 桶石油,并作了工業(yè)應(yīng)用的可行性 分析研究,提出營造“石油人工林”,開創(chuàng)了 人工種植石油植物的先河[7]。至此在全球迅 速掀起了一股開發(fā)研究能源植物的熱潮,許 多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計劃。如日 本的“陽光計劃”、印度的“綠色能源工程”、 美國的“能源農(nóng)場”和巴西的“酒精能源計劃” 等。隨著更多的“柴油樹”、“酒精樹”和“蠟樹” 等植物的發(fā)現(xiàn)及栽培技術(shù)的不斷成熟,世界 各地紛紛建立了“石油植物園”、“能源林場” 等,栽種一些產(chǎn)生近似石油燃料的植物。英 國、法國、日本、巴西、俄羅斯等國也相繼 開展石油植物的研究與應(yīng)用,借助基因工程 技術(shù)培育新樹種,采用更先進的栽培技術(shù)來 提高產(chǎn)量。
目前,美國已種植有一百多萬公頃的石 油速生林,并建立了三角葉楊、榿木、黑槐、 桉樹等石油植物研究基地;菲律賓有 1.2 萬 公頃的銀合歡樹,6 年后可收 1000 萬桶石 油;日本則建立了 5 萬 m2 的石油植物試驗 場,種植 15 萬株石油植物,年產(chǎn)石油 100 多桶;瑞士“綠色能源計劃”打算用 10 年種 植 10 萬公頃石油植物,解決全國一年 50%
石油需求量。 泰國利用椰子油制作的汽車燃料加油
站在泰國中部巴蜀府開始營業(yè),成為世界上 第一個椰子油加油站。巴西是乙醇燃料開發(fā) 應(yīng)用最有特色的國家,實施了世界上規(guī)模最 大的“乙醇種植”計劃。2004 年,巴西的乙醇 產(chǎn)量達 146 億 L,乙醇消費量超過 122 億 L。 目前巴西乙醇產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 44%,出 口量的 66%。美國通過采用基因工程技術(shù),
對木質(zhì)纖維素進行了成功的乙醇轉(zhuǎn)化。從
1980 年到 2000 年的 20 年內(nèi),美國的燃料乙 醇生產(chǎn)量由 66.24 億 L 增加到 617 億 L。
此外,還陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些很有前景的能 源植物資源。南美洲北部有一種本土植物
——苦配巴(Copaífera L.),主要生長在巴西 亞馬遜流域的密林和叢林中,其樹高大,有 粗大的樹干和光滑的表皮,只要在樹干上鉆 一個孔,就能流出金黃色的油狀樹液,每株 成年樹每年能產(chǎn)油 10kg~15kg,成份非常接 近柴油。阿聯(lián)酋大學(xué)的瑟林姆教授等人發(fā)現(xiàn) 了一種名叫“霍霍巴(Jojba)”的植物—希蒙得 木(Simmondsia chinensis (Link) Schneider), 生長在美洲沙漠或半沙漠地區(qū),種子含油率 達 44%~58%,其油在國際上被譽為“液體 黃金”、“綠色石油”,廣泛用于航空、航天、 機械、化工、等領(lǐng)域。產(chǎn)于澳大利亞的古巴(未完,下一頁)
|