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奏响能源战略“绿色和弦”

(2006-11-07 15:08:36)
分类: 创新中国
奏响能源战略“绿色和弦”
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www.thebeijingnews.com · 2006-11-6 15:19:28 · 来源: 新京报
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我国大力推进植物能源战略

  能源植物,近年在科学界成为一门显学。

  在研究、发展能源植物的背后,始终存在着的是人类从上个世纪初起就难以摆脱的能源恐慌心结———自从知道矿物能源开发的有限性和不可再生之后,人们开始能源倒计时。当这个倒计时的声音数到几十年之时,地球上的许多国家终于开始用严肃的心态去探求新的道路,渐渐改善自己的能源消费结构,同时寻找新的能量源泉。

  其中,寻找一种可再生、循环的“天然榨油机”,成为最引人注目、距离现实最近的一个研究方向。发展能源植物的意义决不仅仅局限于技术科学的范畴之内,更对工业发展、民用生活、国际政治等各个方面有广泛的辐射。

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麻疯树扦插繁殖与种子繁殖。

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麻疯树开花。

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麻疯树结实。

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麻疯树种子。

  2015年,生物能源将占四成

  早在二战期间,已经有科学家尝试从植物中提取油类物质,作为战争期间大量耗能的补充。之后,工程师们也从未停止探索的努力,但因为社会整体技术条件限制,对于能源植物的研究及其研究成果的运用和太阳能一样,始终因为成本居高不下,不能获得更大程度的推广。

  这一点,在民用层面上看,现在仍未有所改变。但科学家断言,再过10到20年,社会整体技术水平再提升一个层次,能源植物将成为我们生活中依赖程度最高的物质之一。

  专家认为,生物能源将成为未来可持续能源的重要部分,到2015年,全球总能耗将有40%来自生物能源。

  因此,现代科学根据植物的功能,重新划分出一个植物类别:能源植物。

  目前,大多数能源植物尚处于野生或半野生状态。人类正在研究应用遗传改良、人工栽培或先进的生物质能转换技术等,以提高利用生物能源的效率,生产出各种清洁燃料,从而替代煤炭、石油和天然气等石化燃料,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。

  能源战略,麻疯树上做文章

  我国是利用能源植物较早的国家,但基本上局限在直接燃烧、制炭等初级阶段,热能利用率很低,造成了植物资源的极大浪费,而且也造成了比较严重的环境污染。

  “七五”期间,四川省计划委员会能源办公室下达了“野生植物油作柴油代用燃料的开发应用示范”项目,四川省林业科学研究院等单位对攀西地区野生小桐子(麻疯树)的适生立地环境、栽培技术、生物柴油提取与应用等进行了较为深入的研究,利用野生小桐子树果实提取生物柴油也获得了成功。

  中科院“八五”重点项目“燃料油植物的研究与应用技术”,完成了金沙江流域燃料油植物资源的调查研究,建立了小桐子栽培示范区。

  湖南省在“八五”期间,完成了光皮树制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究:“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”,同时还从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树优良无性系,开展了“能源树种绿玉树及其利用技术的引进”研究。研究内容涉及油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。专家认为,可预计的前景是,未来几年我国在该领域的研究将会有重要进展,有些技术可达到实用水平。

  广州成能源植物研究重镇

  我国包括两院在内的许多科研单位都在密切关注并积极参与这一方向的研究。云南、广东、北京等地均已形成实力较强的科研团队,并具备自主研发能力。今年,中国首个能源植物专类园在中国科学院华南植物园内成立。广州,正式宣告成为中国能源植物研究的重镇。

  中国科学院华南植物园是中国研究能源植物的一个重要团队,目前中科院知识创新工程重要方向项目“高蓄能植物优良种质繁育”以能源植物麻疯树为研究材料,正在进行资源收集和品质改良的研究。科研人员通过广泛的资源收集、种子筛选、优化,培植出植物园区中的良种“麻疯树”,种子的出油率在50%,这些油经过处理,并以一定比例和柴油混合,即成一种优质燃料。

  麻疯树作为生产生物柴油的原材料是正在被开发利用的重要能源植物之一,最有可能成为未来替代石化能源的具有巨大开发潜力的树种。

  中国科学院和广东省看中了这一点,投入百万资金,将这一项目列为重点。这一项目运行始终处于社会的高度关注之中。

  ■名词解释

  ●能源植物

  能源植物(Energy Plant),又称石油植物或生物燃料油植物,通常是指那些具有合成较高还原性烃的能力、可产生接近石油成分和可替代石油使用的产品的植物,以及富含油脂的植物。

  据估计,绿色植物每年固定的能量,相当于600亿吨至800亿吨石油,即全世界每年石油总产量的20倍至27倍,约相当于世界主要燃料消耗的10倍。而绿色植物每年固定的能量作为能源的利用率,还不到其总量的l%.

  ●能源植物分类

  1、富含高糖、高淀粉的能源植物:如木薯、甘蔗、玉米、高粱、甘薯、芒等,利用这些植物所得到的最终产品是乙醇。

  2、富含油脂的能源植物:如油菜、向日葵、棕榈、花生等。石油的主要成分是烃类,如烷烃、环烷烃等。富含烃类的植物是植物能源的最佳来源,生产成本低,利用率高。

  3、富含类似石油成分的能源植物:可直接产生接近石油成分的植物,如麻疯树、油楠、续随子、绿玉树、古巴香胶树等。

  ■对话

  能源植物产业化切勿急功近利

中国科学院华南植物园研究员、博士生导师吴国江

  事关国家能源安全战略

  记者:国家为什么会在这两年把一些优秀科学家集中到能源植物的研究方向呢?

  吴国江:我相信这是基于国家对于战略安全的考虑。筛选和种植优质、高效的能源植物,并将之转化为气体或液体燃料,不但可以弥补石化燃料的不足,缓解过分依赖大量进口石油的被动局面,实现我国能源安全战略,而且通过发挥其植被的炭库、水土保持和对低效土壤的改良,有助于达到保护和建设生态环境的目的。

  记者:您的主要研究对象是什么,您是如何发现它的?

  吴国江:麻疯树。不是我发现的。在中国南部省份某一纬度以南的少数民族聚居区,这一树种是广泛分布的,并且拥有非常悠久的种植历史。有一种说法,这种树来自非洲,但也有人认为,它的传入途径现在已不可考据。

  麻疯树适应范围广,能在十分贫瘠的荒地生长。易繁育,种子直播发芽率接近100%,同时也可扦插繁殖。

  一般种植3-4年的麻疯树年亩产种仁可达300公斤,在印度人工栽培灌溉的条件下种植6年的麻疯树亩产达800公斤种子。种仁含油率在40%-60%.因此,麻疯树作为能源植物研究的模式植物具有非常好的前景。

  记者:能源植物的产业化前景和现实如何?

  吴国江:前景当然是美好的。但现实是,和中国许多科研成果一样,能源植物的研究成果面临“走不出实验室”的困境。支持科技发展的中国民间资本,目前来看,仍处于原始积累状态。急功近利的心态还很严重,想今天买了东西,明天就有利润,但我们的树,虽然种植那么容易,但毕竟是树,需要时间长啊,“十年树木”啊。这就会出现土地租金的问题以及成熟后油价的波动问题,比如说,有老板要求我给他们包票,他们买了种子回去种,出来果实,一定有人买。这我怎么能打包票呢?如果这些问题都需要我们科研人员来回答的话,说明我们的产业机制尚未建立或成熟。

  有一些国际资本,像日本日立公司,正立项搞生物柴油,科技和产业的衔接就比较顺,他们从公司内部派出年轻人,到实验室长期参与项目,共享成果。他们有时间、有资本等待。我们这样的中长期项目,甚至更着眼于未来的项目,自然乏人问津。

  专题撰文:南方都市报记者 王雨吟

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