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1、燃料油植物的开发利用燃料油植物的开发利用摘摘 要要 能源危机威胁着人类的生存与发展，为了从根本上摆脱当前存在的能源困境，世界各地的专家们都在努力从多方面探索和开发新的能源。林业作为可再生能源的重要生产部门，在国家能源发展战略中应发挥重要作用。木本能源植物具有一次栽培、多年受益的特性，经济效益相当可观。通过对我国能源植物资源种类的调查，找出种子含油率高的能源植物，挖掘新的可再生能源作为化石燃料的替代物，对今后我国燃料油植物的开发与利用具有重要的意义。关键词关键词 生物质燃料油，能源，木本植物，研究，培育技术正正 文文 目前，世界上约85的能源是通过燃烧不可再生的化石燃料石油、天然气和煤来获得的。
2、能源是国民经济的命脉，它覆盖了化学工业、石油、食品、医药、材料和冶金等诸多领域。化石资源是能源的主要供给形式，目前正逐步走向衰竭。2006年度世界石油总探明储量为1800亿t，新探增量不到01，按照年度开采量36亿t的速度计算，全球石油资源耗竭不过60年。中国石油已探明储量为22亿t，仅可供开采17年。随着世界经济的快速发展，各国对石油的需求量不断增大，促使石油价格持续攀高，到2008年1月3日石油价格已经达到100美元桶。在矿物资源枯竭之前，人类必须寻找到适宜的可替代能源。而生物质是唯一可持续再生资源。一、世界能源油料植物的开发利用简况一、世界能源油料植物的开发利用简况现在普遍应用的太阳能和
3、核能是需要重新架设能源转换体系的，这需要技术的进步和不断的推进。而植物能源是地球储藏太阳能的一种形式，是从化石能源到太阳能过渡期间能够大量开发利用的可替代资源之一。目前全球初级能源使用总量约712 EJ年，其中化石能源占到580 EJ年，可再生能源为42 EJ年，仅占59。日本学者研究认为，如果充分利用可耕土地，种植能源植物，并对其他农副产物的生物质进行加工，全球的植物能源开发潜力可达到435 EJ年，远远超过初级能源的需求量。目前世界各国生物质燃料油的用量都在100万t以下所用原料各不相同，美国以大豆为原料。欧洲以油菜籽为原料，巴西以蓖麻籽为原料，日本和中国以废食用油为原料。为了加快生物质产
4、业的发展，不少国家对生物质燃料油都采取了免税或补贴政策，予以扶持。另据Fmsl&Sullivan企业咨询公司最新发表的“欧盟生物质燃料油市场”报告，为实现“京都协议”规定的目标(在20082012年期间，欧盟将减少CO：排放量8)，欧盟即将出台鼓励开发和使用生物质燃料油的新规定。报告分析指出，至2007年，欧盟生物质燃料油营业额将从2000年的5亿美元增至24亿美元，平均年增25。二二、我国燃料油植物资源概况我国燃料油植物资源概况我国在2005年底通过的“十一五”规划建议中，反复强调的一个重点就是能源结构的转变。以生物质能源替代部分石油来生产燃料与化工产品，因地制宜地利用植物油作代用燃料油，是
5、原料路线的重大调整，也是目前国际上开发新能源的大趋势。我国土地面积辽阔，地域跨度大，植物资源丰富，有经济林2 140多万hm2，有丰富的油料植物资源，产油植物有400余种，主要包括大戟科、蔓摩科、夹竹桃科、桑科、菊科、桃金娘科和豆科等植物，如花生、油菜、芝麻、向日葵、芥菜、棉、大豆、蓖麻等草本油料植物以及油茶、油桐、乌桕、油棕、小桐子(麻疯树)、光皮树、绿玉树、黄连木等木本油料植物，可用作建立规模化生物质燃料油原料基地的乔灌木树种有近30种，其中分布集中，并能利用荒山、沙地等宜林地进行造林，建立良种供应基地的油料植物有10种左右1。有的产油量大，所产油在燃烧性能方面接近普通柴油，如油桐、小桐子
6、、光皮树、油楠树等；有的繁殖能力强，生长周期短，生长量大，对环境适应性强，如续随子、藿藿巴树、蒲公英、油莎草等。这些都是有前途的燃料油植物。我国现有的野生油料植物中含油率在15以上的约1 000种，含油率20以上的约300种。已用于生产的植物燃料油种类有桉叶油类2、黑皂油类3、烃类、单酯类和醇类4。我国现已查明的能源油料植物种类有151科697属l 553种，占全国种子植物的5；其中油脂植物有138科1 174种，芳香油植物有83科449种，可用建立规模化生物质燃料油原料基地的树种有30多种。从这些能源植物中，现已筛选出油楠、乌桕、小桐子、岩桂、四合木等可供开发利用的种类5。三三、我国燃料油植
7、物开发利用现状我国燃料油植物开发利用现状与西方发达国家相比，我国燃料油植物的研究起步较晚。从20世纪80年代以来，我国生物质能的应用技术研究一直受到政府和科技人员的重视。据调查，1981年已有用菜籽油、棉籽油、乌桕油、茶籽油等植物油生产生物柴油的试验研究。1982年，我国科研工作者对1 581份植物样品进行了分析，收集了974种油料植物，编写了中国油脂植物一书，还选择出了一些高含油植物，如乌桕、小桐子、油楠、四合木、五角枫等。“七五”期间(1986年1990年)，四川省计划委员会能源办公室下达的“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
8、树)的适生立地环境、栽培技术、生物柴油提取与应用等进行较为深入的研究，利用野生小桐子树果实提取生物柴油也获得了成功，每亩地平均可产干果650 kg，可提取加工出约180kg燃油。中国科学院的“八五”重点科研项目“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30 hm2的小桐子栽培示范片。自20世纪90年代初开始，在湖南省，“八五”期间，一些科研单位完成了光皮树油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”
9、研究。河北省武安市正和生物能源公司应用黄连木种子生产生物柴油项目通过了国家经贸委组织的鉴定。在此基础上，目前，中国林科院林业所组织各省林业合作单位对主要燃油木本植物(黄连木、文冠果、绿玉树等)全国资源进行摸底，并对上述母本植物分布的重点省市开展种质资源调查。目前，我国生物柴油年生产能力约4万吨，主要由福建卓越新能源公司、四川古杉油脂化学公司、海南正和生物能源公司生产。生产原料主要为餐饮废油或榨油脚，产品质量难以保证，原料供应也不稳定。生产基本上采用传统的化学法，即油脂和甲醇在碱性催化剂，经酯交换或醇解酯化反应生成脂肪酸甲酯，有转化率较低、能耗和成本高、环境污染等问题。我国尚未出台国家生物柴油质
10、量标准，也无行业标准，生物柴油销售也未进入公共加油站系统，主要作为工业燃油销售。多年来，生物柴油技术的研发一直得到科技部的支持并纳入有关的科技计划中，主要进行了木本油料植物的调查、生物柴油生产加工工艺技术开发、催化剂研制以及生物柴油技术标准的研究等，已有十几项生物柴油技术申请了发明专利。目前，酶法生物柴油技术已建立了百吨级生产线，已在四川、河北等地建立了5万亩的麻疯树、黄连木等油料能源植物培育基地，为大规模发展奠定了基础6。四、中国能源植物的研究展望与前景四、中国能源植物的研究展望与前景在化石能源渐趋枯竭、能源消耗不断增加、保护环境、可持续发展和循环经济渐成发展趋势下，积极开发可再生的植物能源
11、，因地制宜利用植物油作代用燃料油，走多能互补、综合利用，能促进能源消费结构从单一化向多元化转变。中国政府充分重视生物能源的研究和开发，在科学技术中长期发展规划纲要中指出，要全面提升中国生物质产业科技创新能力，并在“十一五”期间，启动了“农林生物质工程”等重大项目，旨在对生物质高效降解、沼气规模化制备、植物质成型燃料开发等一批重大技术进行研究和突破，同时发展高产、高抗、高糖、高油的能源作物规模化培育技术，形成一批特种新型能源植物资源的高效培育技术，主要包括黄连木、文冠果、黑皂树、光皮树、续随子等植物7,8。中国能源植物将在3个方面获得发展：一是利用现代生物技术选育、驯化、培养优良品种，在宜林山地
12、、沙地，低效益的畜牧区进行技术演示；而后采用公司加农户的方式进行规模种植，使农民、牧民介入能源市场，获得稳定的收入。此步骤将大大地缓解用能矛盾，同时兼收农牧民增加收入和改善环境的巨大效益。二是在能源结构的历史转型中，中国发展生物质能源有很强的现实性和可行性。中国石油储量是世界的2，消费量是世界第2位，进口依存度近40；SO2：和C02的排放量也分居世界第1、2位。中国不仅原料丰富，而且还有自行培养的甜高粱、麻疯树等优良能源植物；燃料乙醇、生物柴油、生物塑料等主产品工业转化技术基本成熟，且有较大的改进空间，成本降幅一般在2545，与石油产品具有很强的市场竞争力。目前在新疆、山东、四川、江苏、辽宁
13、等地已开始取得进展。三是解决“三农”问题、保护环境与改善生态、舒缓能源瓶颈、建设节约型社会、发展循环经济，都呼唤着新兴的生物质产业，因此其具有广阔的市场前景。参考文献参考文献1 王涛中国主要生物质燃料油木本能源植物资源概况与展望J科技导报，2005，23(5)：12142 马驹，蓝姗桉叶油作汽油助燃剂和代燃料的初步研究J汽车杂志，1994，7：183 王慕勤，肖正春黑皂树油掺加柴油后的实际应用试验J中国野生植物，1989，3：144胥尚湘植物能源在崛起J现代化工，1993，15(5)：20215杜宁国内外能源植物的利用与开发J世界农业，2006，324(4)：57606韩德奇，袁旦，王尽涛，等生物柴油的现状与发展前景EBL7钱建军，张存劳黄连木油料资源的开发与利用田中国油脂2000,25(3),:49.8高启明，侯江涛.文冠果的栽培利用及开发前景J.中国林副特产，2005，75（2）：56-57
