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生物质|关于能源草你了解多少? |
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北极星火力发电网讯:“生物质”是“绿色植物”通过光合作用将“太阳能”转化并贮存为“生物质能”的有机载体,其能量可采用“明火直燃”或“好氧发酵”简单技术低效释获,亦可采用“生物质气化(热解燃气、沼气燃气)”或“生物质液化(生物乙醇、生物燃油)”复杂技术高效释获。
开发“边际化土地”(干旱土地、沙荒土地、渍涝土地、盐碱土地等)种植“生物质能源植物——能源草”是获取“生物质能”的重要途径,不仅可以绿化荒山、改良土壤、涵养水源、美化环境,还将逐步形成新型的“能源农业”和“能源林业”,为国家“生物质能”产业及“造纸、建材、纺织、化工”等相关产业持续发展提供丰富的原料保障、奠定坚实的资源基础。2007年中央一号文件已明确指出:“以生物质原料生产为主要内容的生物质能源产业,是拓展农业功能、促进资源高效利用的朝阳产业。”
“能源草”是多种多样“非入侵多年生草本或半木本”绿色植物品种的统称,具有显著的“生物质能源植物”特征(光合能力强、抗逆性能好、植株高大、速生丰产,或富含纤维素、半纤维素、木质素,或富含高糖、高淀粉,或富含油脂、类石油成份)。一、“巨茎草”“巨茎草”隶属禾本科狼尾草属多年生草本植物,原产地北非,1983年引进并改良,适合我国由南至北大部分地区种植栽培,已在海南、福建、浙江、宁夏等二十一个省市及多个非洲国家试验种植成功,是优质高产的“能源草”新品种。
“巨茎草”具有较高的光合速率(光合速率测定为50~70毫克CO2/分米2/小时),光合作用的最初产物为4-碳酸-羟基丁=酸和天门冬氨酸等四碳双羧酸产物,即光合生化途径为C-4途径,属典型的四碳植物。
“巨茎草”植株高大,直立、丛生、根深、实心,耐寒(零下20-30度仍能存活,适合北方寒冷地带越冬种植),耐盐碱,耐瘠薄,耐旱,但不耐洪涝。
抗逆性、速生性极强,当年生株高即可达5-7米,每年收割2-3茬,鲜草最高亩产量可达35吨,打破世界所有已知作物最高的产量纪录,是当之无愧的“能源草”冠军;粗蛋白、糖分含量高,干物质含量亦高,含水量12%的干物质热值为3600大卡/公斤。
燃烧时二氧化硫含量小,灰分小于5,适于通过①生物质直燃或好氧发酵②生物质气化(“热解燃气”或“沼气燃气”)③生物质液化(乙醇燃料)途径转化为“生物质能源”。二、“柳枝稷”“柳枝稷”隶属禾本科黍属多年生草本植物,原产地北美,因其独具的抗逆高产性能,被美国能源局作为未来具有较大发展潜力的“能源植物”模型而长期储备,近年来,中国、阿根廷、英国、印度、日本、希腊、意大利等许多国家已纷纷引种试验,并均取得喜人的成果。
“柳枝稷”是典型的四碳植物(如高粱、玉米),可以通过特殊的光合途径发挥高效的固碳效率(同等条件下,C4植物产量高于C3植物产量30%),这种优秀的固碳活性使之成为重要的“能源草”品种。
“柳枝稷”植株高大、根系发达,耐寒(可以忍受零下19~22℃的低温)、耐盐碱、耐旱、耐瘠薄,水肥利用效率极高,抗逆性能极好,能够适应苛刻的光照、水肥、土壤条件。
在郁闭的森林里甚至在岩石状土壤中亦能良好生长,究其原因是其发达的根系能与真菌互惠共生形成菌根,进而产生适应“寡照、干旱、盐碱、贫瘠、病菌、重金属污染”等各种逆境存活之能力。“柳枝稷”当年生株高2-2.5米,亩植密度1000株,亩产干物质可达1.5吨,植株整株淀粉和蛋白质含量分别高于玉米和大豆;其生物质主要成分是由“纤维素、半纤维素、木质素”三种聚合体组成的“木质纤维素”——据保守估计,全球光合作用产生的植物生物量每年高达1.1×1012吨˙a-1.。其中“木质纤维素”约占60~80%,是地球上最丰富、最廉价的可再生资源,适于通过①生物质直燃或好氧发酵②生物质气化(热解燃气、沼气燃气)③生物质液化(乙醇燃料)途径转化为“生物质能源”。三、“荻草”荻草”隶属禾本科荻属多年生水陆两生草本植物,我国早有广植,分布于东北、西北、华北及华东广阔地域,有“南荻、君山荻、茅荻、平节荻、细荻、青刹、紫刹、刹柴”品种之分,资源十分丰富。
“荻草”具有生命力旺盛、再生能力强、生物质产量高、干物质热值大等优良特性;株高3-4米,亩植1000株,亩产干物质2.5-3吨。
“荻草”不仅可用于“生物质能源”转化,亦可用于“中医制药、制浆造纸、景观营造、替代木材、纺织编织”,是开发价值极高的可再生植物资源。 四、“芦竹” “芦竹”隶属禾本科芦竹属多年生水陆两生高大草本植物,又称“荻芦竹、江苇、旱地芦苇”,茎干直立挺拔,叶片宽大鲜绿,形似芦苇,在我国分布甚广,北起辽宁,南至广西,尤以江、浙为多。
“芦竹”适应能力强,既耐旱又耐涝,既耐热又耐寒;易于繁殖,无论沼泽滩涂、沙荒盐碱任何贫瘠的“边际化土地”都能茁壮生长,如生于污泥浊水之中还有净化水体之效,是优良的“湿生性、中生性、旱生性”全能“能源植物”。
“芦竹”株高4-5米,亩植1000株,亩产干物质2.5-3吨。不仅可用于“生物质能源”转化,亦可用于“中医制药、制浆造纸、景观营造、替代木材、纺织编织”,。
也是开发价值极高的可再生植物资源。五、杂交狼尾草 “杂交狼尾草”隶属禾本科狼尾草属多年生(北纬28°以南地区)草本四碳植物,是“美洲狼尾草”和“象草”的N51杂交种,较好地综合了“母本美洲狼尾草品质好、父本象草产量高”的特点。我国目前较为广泛种植三个品种:①“杂交狼尾草”(美洲狼尾草♀×象草♂)②“王草”(象草♀×美洲狼尾草♂亦称“皇草、皇竹草、巴拿马象草”等)③“桂牧1号(杂交狼尾草♀×矮象草♂)”。“杂交狼尾草”具有抗旱(长期干旱仍可获得较高的产量)、抗涝(渍涝数月之久仍能存活)、抗病(栽培至今未发现任何病虫危害)等良好的抗逆特性;根系发达,茎圆,粗硬,直立,丛生,株高3.5- 4米。每株分蘖约20个,多次刈割后,分蘖可成倍增加。每个分蘖茎节间20-25个。叶长条形,互生,叶片长60-80厘米,宽2.50厘米左右,当年种植鲜草亩产量10吨左右,干物质产量4吨左右,含粗蛋白9.95%,粗脂肪3.47%、粗纤维32.90%,不仅可用于“生物质能源”转化,亦可用于“牛羊饲料、制浆造纸、替代木材”。
我们还有更多的品种,生物质将是世界未来能源的主宰。
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