能源作物简介

能源作物一、能源作物简介1、概念能源作物是用来作为（非食粮）燃料的植物。2、常见的能源作物主要涉及灌木与草本植物，灌木中有柳树和杨树等，草本中包括细叶、柳枝稷和芦苇等，作物中有甜高粱、油菜、甘蔗、甘薯和木薯等。2.1甜高梁又名芦粟、甜秫秸、甜秆和糖高梁。具有光合速率高、生长快、产量高的特点。对土壤的适应能力很强，pH从5．0～8．5，均能很好生长。巴西自1975年、美国自1978年就开始种植甜高粱用于生产酒精。乌拉圭、俄罗斯、印度、日本也做了大量研究和应用。我国北京泰天地能源技术开发公司、清华大学等单位先后研究成功甜高粱茎秆固体和液体发酵制取乙醇技术；北京绿恒益能源技术开发中心培育出“醇甜系列”杂交甜高粱早、中、晚熟优良品种。黑龙江省四益乙醇有限公司在黑龙江桦川已建成年产5000吨甜高粱茎秆乙醇的示范工程。研究机构UniversityofNebraskaOklahomaStateUniversityNationalSoilTilthLabNationalSweetSorghumProducersandProcessorsAssociationTexasAgrilifeExtensionServiceNDSUUSDA-ARSUNIBOIPBO-GhentUniversityUniversityofColorado2.2麻疯树别名膏桐、臭油桐、小桐子、芙蓉树，为多年生耐旱型木本植物，适于在贫瘠和边角地栽种。果实采摘期长达50年，果实的含油率为60～70%，经改性后的麻疯树油可适用于各种柴油发动机，并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术上均优于国内零号柴油，达到欧洲二号排放标准，被称为生物柴油树。同化石柴油相比，麻疯树油是一种绿色柴油，它对环境友好（麻疯树油硫含量低，SO2和硫化物排放量比0#柴油低10倍），低温启动性能好（无添加剂冷凝点达-20℃），润滑功能强（喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长），安全性能高（闪点高，不属于危险品，运输、储存方便），燃料性能佳（十六烷值高，燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长），而且具有可再生性。研究机构UniversidadeFederaldoRiodeJaneiroUniversityofTwenteUniversityofHohenheimWorldAgroforestryCentreRutgersUniversityUniversityofFloridaChalmersUniversityofTechnologyBogorAgriculturalUniversityVanDerHorstHoldingsPteLtdUNDPCNAPKIT2.3柳枝稷柳枝稷是分布于中美洲和北美洲的一种多年生草本植物，20世纪90年代后国际上将其作为一种新型能源模式作物进行了深入研究，用于火力发电，或以木质纤维素生产乙醇。在我国推广柳枝稷，既可作为饲草，也可作为水土保持和风障植物，同时也是很好的生物燃料和生产替代能源的原材料。除了收集能量的效率高，柳枝稷还有着能量容易被处理的优点，通常的木质素含量仅为6%-9%，远低于玉米秸秆和甘蔗。相对的，其纤维素丰富。2010年7月，柳枝稷的全基因组图谱测序完成，一篇学术论文低调地刊登在《遗传学》（Genetics）杂志上。虽然没有像水稻基因组那样过多的报道和关注，但这项工作，却可能是改变人类能量获取方式的浩大工程的一个开端。为使柳枝稷作为一种生物燃料进一步推广，科学家正在探索提高其产量并使其细胞壁更容易破裂的方法，这是从纤维质生产乙醇必要的一步。研究机构DanishTechnologicalInstituteUniversityofIdahoResourceEfficientAgriculturalProduction(REAP)HyperionEnergySystemsLtd.JeffersonInstituteUCDavisUniversityofTennesseeBAE/SustainableOils,LLCCeresBICALLtd二、国外研究现状1、巴西1975年巴西政府通过行政命令启动了燃料乙醇计划，20世纪80年代初期，巴西出售的所有新车几乎都以纯乙醇为燃料。从1982年开始，巴西通过减征税收促进燃料乙醇的发展。巴西是世界上能源农业成本最低的国家，每桶生物柴油的成本仅为26美元。目前科学家正在寻找甘蔗的替代品，专家认为生物能源产业的真正未来其实不在甘蔗或者玉米这些传统作物，而是纤维乙醇，可以从杂草甚至废纸中提取。目前，桉树在巴西已被广泛用作能源材料(木炭生产)。2、美国1978年美国能源部开始研究能源作物，1984年美国能源部建立了草本能源作物研究基金，先后对35种有潜力的草本植物进行评价，其中18种被列为具有极大潜能的能源植物。20世纪90年代由联邦政府设立了能源作物发展计划，但执行效果良莠不齐。美国和欧盟为了刺激国内生物能源的发展，对进口生物燃料采取了限制措施，如美国对进口巴西乙醇每加仑征收50美分的关税。3、欧盟德国2001年在海德地区投资兴建年产10万t的生物柴油装置，已建有90多家生物柴油加油站，生物柴油已在奔驰、宝马、大众、奥迪轿车上广泛应用。意大利、法国实行生物柴油零税率。英国在1990—2005年期间先后共实施了32个生物质能项目，投资2000万英镑用于开发洁净能源新技术。4、澳洲澳大利亚与新西兰在25年间已累计种植速生矮林5万km2。澳大利亚西部用于盐碱地治理的桉树每年总产量可提供整个国家炼钢厂需要的燃料。澳大利亚利用自己培育的优良甘蔗，每t甘蔗可生产90L乙醇。5、亚洲泰国、印度等30多个东亚与南亚国家依靠地域资源优势，扩种油棕榈、大豆和椰树等能源作物面积，目前有一定出口量，但该区域在生物质能研究开发方面还处于起步阶段。日本由于生物能源成本高于化石能源，同时还威胁粮食供应安全，因此日本认为能源作物目前没有市场，除非通过生物技术提高生产力，其发展能源作物时机还不成熟。