【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】
含糖量是衡量生物燃料原材料的關鍵指標
一般認為,生長速度快的大樹最適合做生物燃料,可是美國能源部兩個國家實驗室開展的新研究表明,樹木的尺寸只是影響其生物質能的因素之一。
美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)和橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家表示,具有同等經濟意義的因素是含糖量,糖可從木質纖維素中提取,進而轉化為燃料。利用木質生物質生產生物燃料時,樹木的種植、砍伐和運輸會產生大量的成本。種植者通常只關心一英畝能種多少棵樹,而不考慮這些樹能生產多少燃料或燃料質量如何。
研究者分析了900個生長在俄勒岡州(Oregon)的毛果楊樣本,以確定尺寸和成分如何影響原料質量和生物精煉的經濟效益。
該項目的負責人、橡樹嶺國家實驗室的生化工程師布萊恩·戴維森(Brian Davison)表示,那些因素的差異確實會導致不同的經濟效益。
這篇新論文《生物能源作物產量和成分差異的經濟影響:毛果楊》詳細地闡述了這些發現,論文發表在《生物燃料、生物產物和生物精煉》雜誌上。
每英畝的燃料年產量和最低燃料售價(MFSP)與樹的尺寸有著最為緊密的聯繫。但研究者發現,在25%的巨型樹中,尺寸和含糖量對最低燃料售價幾乎同等重要。這篇論文的第一作者、國家可再生能源實驗室的分析化學家Happs稱,長期種植含糖量最高的基因型樹木能為一家生物精煉廠增加數百萬美元的收入。
毛果楊生長快,遍布北美境內,科學家因而選擇它作為研究對象。這種樹種植後,大約過7年便可砍伐。除了含糖量,研究員還分析了木質素含量,木質素可形成堅硬的細胞壁和難以分解的樹皮。這些分析為使用毛果楊作為生物燃料原料的技術經濟分析提供了依據。
具有最佳屬性的樹可進行克隆,以達到快速繁殖的目的。戴維森表示:「我們還可以培育增加含糖量和生長速度的關鍵基因。」對楊樹樣品進行技術分析的Bartling表示,「我們發現控制成分的基因和控制尺寸的基因並無關聯,這暗示著我們能選擇性地培養基因,將這些屬性最大化,而不必折中。」
基因工程或許能進一步提高含糖量。研究員利用計算機建模來評估一個虛擬的場景,其中有2棵克隆小樹的含糖量增加了5%。含糖量的增加降低了最低燃料售價,凸顯出成分可以彌補樹木矮小造成的經濟損失。在條件不佳的地區,小樹無法長成參天大樹。
免責聲明:以上內容轉載自能源輿情,所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話:010-65367702,郵箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社