能源植物的研究进展及其发展趋势.pdfVIP

自然杂志29卷1期 专题综述 能源植物的研究进展及其发展趋势* 李 军① 吴平治② 李美茹③ 吴国江④ ①②博士生，③副研究员，④研究员，中国科学院华南植物园，广州510650 关键词 能源植物 生物能源 燃料酒精 生物柴油 能源危机是人类即将面临的巨大挑战，生物质能源的开发利用己成为当今国际上的一大热点。本文简要介绍了 国内外能源植物的研究现状。并对如何发展我国能源植物提出了几点建议。 图用植物油脂替代石油作为对能源El益膨胀需求量的 对策之一。依据能源转化方式，本文就目前主要涉及燃 1能源危机与生物质能利用 料酒精、生物柴油生产的能源作物和野生、半野生能源 能源是现代社会赖以生存和发展的基础，安全、可 植物的研究现状进行介绍，同时提出可能的重点发展方 靠的能源供应和高效、清洁地利用能源是实现经济可持 向供同行参考。 续发展的基本保证，也是国家战略安全保障的基础之 2．1生产燃料乙醇的能源植物 一。当代人类文明的发展模式建立在以化石燃料利用 为核心的工业化基础上。然而人类目前开发利用的主 2．1．1富含糖类能源植物 要化石能源，包括石油、天然气和煤炭，面临枯竭的危 险。同时，大量消费化石能源所排放的s02和c02已 甘蔗是热带、亚热带作物，是发展能源植物的首选 严重威胁到人类赖以生存的生态环境，造成全球气候变 材料。甘蔗除富含糖分外，作为碳四植物具有较高的光 暖、酸雨等灾难性的后果。因此，开发新的能源来取代 合速度和干物质积累能力。能源甘蔗最早由美国植物 化石能源在能源结构中的主导地位是避免21世纪即将 发生严重的、灾难性的能源和环境危机的有利手段。能 选育而成。从20世纪70年代开始，世界上许多国家采 源植物以其资源的丰富性、可再生性和二氧化碳零排放 取了发展燃料乙醇代替部分石油的可再生洁净能源战 等优势必将成为一种重要的替代能源。许多国家结合 略，其中以巴西利用能源甘蔗生产乙醇作为汽车燃料最 本国特点制定了生物质能源发展纲要，出台了相关的优 为成功。从1979年首辆以燃料乙醇为驱动的乙醇汽车 惠政策推动生物质能源的生产和利用。目前用于规模 问世以来，到2003年，巴西全国使用乙醇汽油燃料的汽 化生产生物柴油的原料有大豆(美国)、油菜籽(欧共体、 车有1550万辆，完全用含水乙醇作燃料的汽车达220 加拿大)、棕榈油(东南亚)。巴西利用蔗糖发酵制取燃 料乙醇。日本、爱尔兰等国用植物油下脚料及食用回收 已经取代了该国40％以上的汽油消费，成为世界上唯一 油作原料生产生物柴油。 不供应纯汽油的国家。以高生物量为目标的再生能源 甘蔗育种方面，在美国和印度相继育成了生长期短产量 2国内外能源植物研究概况 等[2]_。我国能源甘蔗的起步较晚，但发展较快。广东、 能源植物是指直接用于提供能源为目的的植物。 广西和福建为主的能源甘蔗新品种的选育及相关栽培 广义的能源植物包含所有的陆地和海洋的植物，狭义的 技术的研究取得较大的进展，选育出一些优良的能源甘 能源植物是指能量富集型的植物。自从诺贝尔奖获得 蔗品系，如桂辐97．18等[3|。 者美国加州大学的化学家卡尔文于1986年在加州福尼 甜高梁作为一种含糖量很高的作物也已经在很多 亚种植了大面积的能源植物获得成功以来，植物学家试 国家作为能源作物进行大面积种植j甜高梁既可在热