国内外能源植物的利用与开发
我国能源植物开发利用现状

我国能源植物开发利用现状人类目前开发利用的主要化石能源, 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已严重威胁到人类赖以生存的生态环境, 造成全球气候变暖、酸雨等灾难性的后果。
因此, 开发新的能源来取代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。
能源植物以其资源的丰富性、可再生性和二氧化碳零排放等优势必将成为一种重要的替代能源。
目前用于规模化生产生物柴油的原料有大豆(美国)、油菜籽(欧共体、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油作原料生产生物柴油。
一、我国能源植物概况我国幅员辽阔,地域跨度大,水热资源分布多异, 能源植物资源种类丰富多样,主要的科属有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。
科研人员早在1982年分析了1581份植物样品, 收集了974种植物, 并编写成了《中国油脂植物》、《四川油脂植物》,选择出了一些高含油量的植物, 如乌桕、小桐子、油楠、四合木、五角枫等。
据统计, 我国约3万种维管柬植物, 仅次于印尼和巴西, 其中有经济价值的植物约1. 5万种, 具有能源开发价值的约4000种。
现已查明的能源油料植物(种子植物)种类为151科697属1554种,占全国种子植物的5%。
其中油脂植物138科1174种, 挥发性油植物83科449种。
能源油料植物的集中分布区域为亚热带至热带区域, 在山区往往与常绿阔叶林或落叶阔叶林相伴生, 而且以野生为主, 野生种占总数的75%, 栽培植物种则很少。
新近调查表明, 我国能够规模化利用的生物质燃料油木本植物有10种, 这10种植物均蕴藏着巨大的潜力, 具有广阔的发展前景。
二、我国能源植物的研究现状我国利用能源植物较早。
“七五”期间, 四川省计划委员会下达了“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。
世界许多国家都在栽培能源植物 开发生物能源

科 技 信 息
c Cl C n 0 n 0 \ } l01 i l d{ l Q o n t C 1
巴西丽发出
由石油与植物 油混台 而成 的; 燃料 i { 厅
据 有 关 媒 体 报 道 , 巴西 石 油 公 司近 日宣 布 ,他 们 已开发 出一 种混 合 了植 物油 的新 型柴 油 。这将 使 巴西 大幅度 减 少柴 油进 口。这种 新 燃 料被 命 名 为 “ — B 0 H 1 ”,是 该 公 司用 1个 月 8 的时 间研制 出来 的 。研 究 人 员通 过将石 油产 品 与从大 豆 、葵花 子 、棉子 和 蓖麻 子 中榨 取 的植
柴 油 不 同,后 者是燃 料销 售 商用 常规 柴 油和植 物 油勾 兑 出来 的 。他 们 预计 ,N2 o 年 ,将 有 o7 3 家炼 油 厂 生 产 这 种 新 型燃 料 。2 0 年 巴西 石 07
油公司将使 用2 5亿升植物油来 生产H 1新 .6 —B0
燃 料 , 这 相 当 于 公 司 目前 年 柴 油 进 口量 的
物 油混 合 到一起 ,最 终研 制 出 了这种 新燃 料 。
H 1是 炼 油厂 生产 的 ,它 与 目前 使用 的生物 —B 0
世界许 多国家
都在栽培琵源植物 开发生物能源
据 有关 媒体报 道 ,现 在 ,世 界上许 多 国家 都在 开展能源 植物 及 其栽 培技 术 的研究 ,并通 过 引种 栽培 建立 起新 的能 源基 地 ,例如 “ 油 石 植物 园 ”、 “ 能源 农场 ”。美 国 17 年就 开 始 98
出 ,在 利 用 大 豆 生 产柴 油的过程 中,
新 型 催 化 剂 主 要 利
用 一 种 他 们 新 研 制
能源植物分类及其转化利用

物 ( h a r d wo o d ) ,与 裸 子 植 物 相 比 , 其 再 生 性
将专 门用 于加工形 成食 品和 饲料 以外 以能源为 主 的
生物 基产 品的植 物 叫作 “ 能 源植 物” , 其 中规 模 化 人 工栽 培生 产的植 物称作 “ 能源 作物” 。 当前人 类赖 以生存 的粮食 和畜 牧业 的饲料 是生
Abs t r ac t En er gy pl an t cu l t i v at i on h as b een r e c ogn i z e d t o be es s e n t i al f or bi oma ss en e r gy pr o du ct i on,wh i c h wi l l en h an c e gr ee n h ou s e g as em i s s i o n r e du ct i on an d l ow c ar b on ec on o m y.I n t hi s ar t i cl e we o ver vi e wed t h e en e r g y p l an t c on cep t s an d c l ar i f i e d e n er g y p l an t cl a s si f i c at i on ba s ed on t h e pl a n t s y s t em ,p h Ot 0s y n t h e sl s pat h way,l i f e cy c l e, an d ch e mi c al c omp osi t i on a n d u t i l i z at i on. En er g y p l an t s ar e cl as s i f i ed i n t o s u gar pl a nt , s t ar ch pl an t , oi l pl a n t , oi l mi cr oa l ga e, a n d l i gn o c el l ul os i c pl an t b as ed on t h ei r c h emi c al comp os i t i o n an d u t i l i za t i o n.Af t er w ar ds,t h e l at e s t t e ch n o l og i es of con ver si on f r om bi o ma s s t o en er gy a n d r e l at ed bi o en er gy pr odu c t s w er e ov er vi e we d.Li q ui d bi o f u el s i n cl u de bi o—
国内外新能源技术发展现状

国内外新能源技术发展现状生物质能发电1前言能源是国民经济重要的基础产业,是人类生产和生活必需的基本物质保障。
目前,能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源,化石能源资源的有限性和化石能源开发利用过程中引起的环境问题,对经济和社会的可持续发展产生了严重的制约。
我国已成为能源生产和消费大国,在全国建设小康社会的进程中,如何改善能源结构,保障能源安全,减少环境污染,促进经济和社会的可持续发展,是我国面临的一个重大战略问题。
生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,每年净光合作用产生的生物质约1700亿吨,其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍,而作为能源的利用量还不到其总量的1%。
这些未加以利用的生物质,为完成自然界的碳循环,其绝大部分由自然腐节将能量和碳素释放,放回自然界中。
另一方面,由于过度消费化石燃料,过快、过早地消耗了这些有限的资源,释放出大量的多余能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,更加剧了环境和全球气候恶化。
通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力,从而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。
目前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物智能利用技术,以达到保护矿产资源,保障减排,保持国家经济可持续发展的目的。
国家能源安全,实现CO22中国生物质能资源状况中国拥有丰富的生物质能资源,据测算,中国理论生物质能资源有50亿吨左右。
目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物、城市固体有机垃圾等。
然而,由于农业、林业、工业及生活方面的生物质资源状况非常复杂,缺乏相关的统计资料和数据,加上各类生物智能资源间以各种复杂的方式相互影响,因此,生物质的消耗量是最难确定和估计的。
鉴于它目前对全球能源需求所作的贡献超过其他任何形式的可再生资源,对其进行简单定量分析和描述是非常必要的。
能源植物利用现状及新疆主要能源植物资源简介

能源植物利用现状及新疆主要能源植物资源简介能源危机是人类即将面临的巨大挑战,生物能源的开发利用已成为当今国际上的一大热点。
本文对国内外能源植物资源培育及其开发利用现状及新疆能源植物作以简要介绍,以求引起社会各界对能源植物资源开发利用的重视。
1 能源植物1.1 富含类似石油成分的能源植物,石油的主要成分是烃类、如烷烃、环烷烃等,富含烃类的植物能源是最佳来源。
已发现的有续随子、绿玉树、橡树和西蒙德木等。
1.2富含碳水化合物的能源植物,利用这些植物所得到最终产品是乙醇,如木薯、甜菜、甘蔗等。
1.3富含油脂的能源植物,既是人类食物的重要组成部分,也是工业用途非常广泛的原料。
产油植物大体有3类:一是大戟科植物,其植物油可制成类似石油的燃料,大戟科的巴豆属制成的液体燃料可供柴油机使用。
二是豆科植物。
三是其他木本植物,如棕榈树、南洋油桐树、澳大利亚阔叶木棉等。
2能源植物利用研究进展2.1据资料报道,世界上含油的植物有上万种之多。
如巴西的苦配巴树,在其树干上钻个孔,每个孔3小时可获得10L-20L油,可直接在柴油机上使用,而且成本低于天然石油。
产于澳大利亚的古巴树,树长到成年后,每棵树每年可产25L燃料油。
美国含油大戟,1天至少可收获25桶生物石油,经过改进,甚至可收获125桶,成本低于天然石油。
巴西试种的油棕榈树,第3天开始结果产油1万kg/hm。
我国海南岛直径0.4m、高12m的油楠树,可年产拟柴油物质10L-25L,一棵大树可产50L。
生活在干旱半干旱地区的美洲香槐,可以从这种大戟科植物中得到约1600IAud(约10桶)燃料油。
我国的木姜子种子含油率高达66.4%,黄脉钓樟种子含油率达67.2%,苍耳子等植物都有较高的含油量。
某些野草也有类似“石油”的成分,美国加利福尼亚洲境内广泛生长的野草“黄鼠草”或“鼠忧草”,可提炼1t/hm石油,若经过杂交人工种植,石油产量可高达6t/hm。
日本科学家最近发现一种芳草类植物“象草”,属于芒属作物,1季就能长3m高,从亚热带到温带的广阔地区都能生长,可以获12t/hm“生物石油”,而且种植成本还不到种油菜的1/3,可是变成石油所生产的能力却相当于菜籽油提炼的生物油的两倍。
国内外能源植物的开发利用

关键 词 : 能 源植 物 ; 发 利 用 ;建议 开
中 图分 类 号 : 999 QБайду номын сангаас .
文 献标 识 码 : A
文 章 编 号 :0583 (080 — 2—6 10 —06 20 )30 60 0
世界 能源 的 日趋枯 竭 和生态 环境 的 日渐恶 化 , 人类 的生存 和国家 的经 济发展 产生 了巨 大的威 胁 , 对 生物 能源 的开发 利用越 来越 成 为世界 关注 的 焦 点 .能 源植 物 作 为 未来 生 物 能 源 的主要 来 源 , 发 利 用 开 前景 广 阔 , 其将成 为 2 世 纪新 型能 源 的研 究 热点 . 文就 目前 能源植 物 的开 发 利用 现状 以及未 来 的 发 l 本
表 1 能 源植 物 生产 乙醇 比较 …
T b. En ry pa t n t n lp o u t n a 1 eg lnsa d eha o r d ci o
收 稿 日期 :0 80 . ' 0 .3 1 2 0
作 者 简 介 : 金 朝 (9 4 , ( 族 ) 河 南 洛 阳 人 , 央 民 族 大 学 生 命 与 环 境 科 学 学 院 教 授 , 冯 16 一)男 汉 , 中 主要 研 究 方 向 : 态 生
发研 究计 划 , 如美 国 的能 源农场 、 巴西 的酒 精能 源计 划 、 日本 的 新 阳光计 划 、 印度 的绿 色 能 源工 程 等 .特 别是 自从诺 贝尔奖 获 得者 美 国加州 大学 的 化学 家 卡 尔 文 于 18 9 6年 在 加 州 福 尼 亚种 植 了大 面 积 的 能 源
能源 植物 除直 接燃烧 产 生热能外 , 可通 过物 理方 法 、 学方 法 和生 物 方 法 转化 成 固态 、 也 化 液态 和 气 态燃料 .根据能 源植物 的 化学成 分及 其用途 , 以将 能 源植 物 分 为 5类 可 : 1 富 含糖 的 能 源植 物 , () 主 要 有甘 蔗 、 高粱 、 甜 菊芋 等 , 于生 产燃 料 乙醇 ;2 富含 淀 粉 的 能源 植 物 , 用 () 主要 有 玉 米 、 木薯 、 马铃 薯 、 甘 薯 等粮 食作 物 和蕉 芋 、 葛根 、 橡子 、 野百 合 、 芋 等野 生植 物 , 于生 产 燃料 乙醇 ;3 富 含纤 维 的 能源 植 魔 用 ()
生物质能源的开发与利用

生物质能源的开发与利用生物质能源是指来自生物体的有机物,包括木材、植物废弃物、农业副产品和动物粪便等可再生能源资源。
随着对可持续发展和环境保护意识的增强,生物质能源的开发与利用已成为解决能源短缺和减少碳排放的重要途径。
本文将探讨生物质能源的开发与利用,并分析其在可持续能源发展中的重要性。
一、生物质能源的开发1.生物质资源的开发生物质资源广泛分布于全球各地,在森林、农田和农业生产加工过程中均可获取。
通过合理利用和高效开发这些资源,可以实现能源来源的多样化和可持续发展。
在生物质资源的开发中,应注意合理规划土地利用,保护生物多样性,避免过度开发带来的环境问题。
2.生物质能源技术的创新生物质能源的高效利用离不开技术创新。
例如,通过生物质发电技术可以将废弃的植物材料转化为电能,为人们的生活和工业生产提供可再生能源。
同时,采用生物质燃料电池技术可以将生物质直接转化为电能,提高能源利用效率。
这些创新技术的应用能够促进生物质能源的快速发展。
二、生物质能源的利用1.生物质能源在农业生产中的应用生物质能源在农业生产中有着广泛的应用。
例如,将农作物秸秆等农业废弃物转化为燃料,可以为农村地区提供清洁能源,满足热水、烹饪等能源需求。
此外,还可以利用生物质能源进行农田灌溉、养殖温室等,提高农业生产效率。
2.生物质能源在工业领域的利用生物质能源在工业领域有着广泛的应用前景。
例如,利用生物质能源,可以生产生物基聚合物,替代传统塑料,减少对石油资源的依赖,并减少对环境的污染。
此外,生物质能源还可用于发酵产生生物燃料,替代化石燃料,实现碳中和,降低温室气体排放。
三、生物质能源的重要性1.可再生性生物质能源具有可再生性,与化石能源相比,不会因为消耗而枯竭。
通过合理开发和利用生物质能源,可以实现能源的可持续发展,降低对化石能源的依赖。
2.环保性生物质能源的利用可以减少对环境的污染。
生物质能源的燃烧产生的二氧化碳排放量相对较低,不会对气候变化产生过大影响。
植物资源的利用与开发

植物资源的利用与开发植物是人类的朋友,我们从植物中获得食物、药物、能源等多种资源。
植物资源的利用与开发是人类文明长足发展的证明。
植物是人类生存在地球上的一个自然条件,如何更好地利用、开发植物资源是一个永恒的话题。
第一部分:植物资源的分类植物资源分为食用植物、药用植物、观赏植物、工业和能源植物等几类。
食用植物是我们最常见的植物资源。
绿豆、花生、荞麦、玉米、小麦、大米等是人类常见的食用植物。
药用植物通常分为中药和西药。
中药又分中草药和中药材两类。
观赏植物与人类情感关联较大,可以通过植物的形态、花朵颜色、芳香等吸引人类赏览。
工业和能源植物的利用较为广泛,如橡胶、桑树、松树、竹子等。
第二部分:食用植物资源的开发食用植物资源的开发是我们最常见的植物资源利用。
食用植物包括五谷杂粮、蔬菜、水果和特殊食用植物。
特殊食用植物包括野生食用植物,如野菜、山珍、海味等。
常见的食用植物主要是大米、小麦、玉米、薯类、豆类等。
目前,随着人类的生活水平的提高,对食用植物的品质和保健价值要求也越来越高。
因此,农业科技也在不断发展高品质、高保健、绿色、有机的食用植物。
第三部分:药用植物资源的开发人类对药用植物的利用可以追溯到古代文明时期。
许多现代药品的原料如中药、中药材,大部分是来自药用植物。
药用植物的药理活性成分不仅有临床功能,同时也具有植物学、生物学和生态学的价值。
药用植物中目前已知的有效成分已经超过1万种,这些成分涉及了生物学、化学、物理、药理等学科。
未来,人类对药用植物的研究和利用将会更加深入,开发出更多的药品。
第四部分:观赏植物资源的开发观赏植物以其美好的外表、独特的特性和良好的气质而赢得了许多人的青睐。
随着园林绿化的普及和人们环保意识的提高,观赏植物的价值不断提高。
观赏植物的开发不仅是为了美化环境,同时也涉及到城市绿化、林业经济等方面。
第五部分:工业和能源植物资源的开发工业和能源植物是人类经济发展中必不可少的资源。
工业和能源植物有时也称为第二代生物质能源。
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佳 来 源 .生 产 成本 低 ,利 用 率 高 ;其 二 富 含 碳 水
化 合 物 的 能源 植物 .利 用这 些 植 物所 得 到 的最终
量 已不 足 20 0亿 t 0 .在 10多年 后 将被 耗 尽 全 0
球 石 化 能 源 消 耗 量 在 19 - 1 9 9 2 9 9年 间 增 加 了
光 从 “ 价 ” 石 油 投 向 了 生 物 燃 油 的 身 上 最 天
家正 逐 步 探索 挖 掘新 的能 源植 物 .最 近 日本 科 学 家 发 现 一 种 芳 草 类 植 物 .分 类 上 属 于 芒 属 作 物 . 具有 很 强 的 光 合作 用能 力 .是一 种 理想 的石 油 植
—
植 物见 表 1 。
有 可再 生 性 ( 如可 以 从甘 蔗 、小 麦 、糖 类作 物 中 提 取 ) 同时 具 有 自我 分 解 的环 保 性 能 。根 据 美 . 国科 学 家 的研 究结 果 .使 用 生物 柴 油 可 降低 9 % O 的空 气 毒性 :与使 用 矿 物柴 油 相 比 ,使 用 生 物 柴 油可 降低 9 %的患 癌率 4 能 源 植 物可 分 为 3类 .其 一 富含 类 似 石 油 成
万 种 以上 .中 国有 近 千种 以上 ,其 中有 的 含油 率
很高。 到 目前 为 止 .全 世 界 已经 发 现 4 O多 种 能 源
随 着 社会 与 经 济 的发 展 .中 国对 能 源 的需 求
将 会 不 断增 加 .2 0 0 0年 能 源消 费 总 量 达 1 . 28亿 t
产 品是 乙醇 .如甘 蔗 农 作物 :其 三 富 含油 脂 的 能
源植 物 .既是 人类 食 物 的 重要 组 成 部 分 ,也 是 T 业用 途 非 常 广泛 的 原料 .世界 上 富 含 油 的植 物 达
1 %.据 预 测 .能源 消 费在 未来 2 0 O年 内还 将 以平
均 2 %的速度 增长
树 、 油 树 柴
草本 乔 木 乔 木 乔木
美 国 澳 大利亚 热带 雨林 东南亚
1 thn ~6/ rz 5 / 桶 t 1 th O/ m2 1 ~2 k / O 5 g 棵
石油 汽油 可燃油 柴油
加工 水蒸气蒸馏 提炼 不经加工提炼
光皮 涞树 绿玉树 光 棍树
物 ,生 长迅 速 ,一 季 就 能 长 3 m高 ,当地 人 称 它
为 “ 草 ” 生 长 适 应 性 广 .从 亚 热 带 到 温 带 都 象
能 生 长 :产 量 较 高 , lm 平 均 每 年 可 收 获 1t h 2
终 .生物 燃 油 一定 会 替 代汽 油 和 柴油 ,成 为 人们
加 工
木棉 小桐子
木棉科 , 木棉属 麻疯树 、 膏桐 、 黑 大戟科 , 膏桐属
皂树
乔木 乔灌木
澳大利亚
0 1【/ g .l k g
重油 柴油
干木加工 稍经处理
亚洲 中国及邻近 国 1 5 th . ~3/ m2
家
黄鼠草 桉树 棕榈 油楠
鼠忧 草 有加利 桃金娘科 , 桉属 棕榈科 , 棕榈属 科楠 、 脂树 、 蚌壳 苏木科 . 油楠属
象 草
山茱 萸科 , 木 涞
属
乔灌木 小乔 木
草 本
中亚热带季风区 非洲
中 国华 北 , 日本
1k / 5 g 棵
燃油 石油
提炼 加工
加 工
大戟科 . 大戟属
室 效 应 、全 球 气 候 变 暖 、生 物 物 种 多 样 性 降低 、 荒漠 化 等 诸 多生 态 问题 .严重 影 响 着 国 家 的资 源 安全 和 社会经 济 持续 发展 .威 胁着 人类 的生存 美 国 《 闻周 刊 》 刊 登 斯 蒂 凡 ・ 尔 的文 章 新 泰 指 出 .随 着 油价 的不 断攀 升 .人们 开 始 逐 渐把 目
标 准 煤 .比 19 9 0年增 长 3 % 矿 物 能 源 燃 料燃 0
烧时 所 产 生 的有 害 物质 严 重污 染 了环 境 ,导 致 温
植 物 ,续 随 子 、绿 玉 树 、橡 胶 树 、西 蒙 德 木 、甜 菜 、甘 蔗 、木 薯 、苦 配 巴树 、油 棕榈 树 、南 洋 油
桐 树 、澳 大利 亚 的 阔 叶木 、黄 连 木 等 。 同时 科 学
原产地
亚 马 孙 和流 域 Βιβλιοθήκη 产量 5 桶 / m 0 h
成分
柴 油
使用
不 经 加 工 提 炼
香槐
海 桐 花
续随子
大戟科 , 香槐 属
海 桐 花 科 , 桐 海
花 属
乔木
小 乔 木
欧洲 , 美国
菲 律 宾
5 O桶/ m0 h
5gk 0/g
汽油
汽 油
稍经 处理
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世 寥 业 W r gchr 囊 od nuu lA e
26 ( 3 ) 0 .总 2 04 4
能 源危 机 是 人类 逐 渐 面 临 的 巨大 危 机 。按 目
分 的能 源 植 物 .富 含 烃类 的植 物是 植 物 能 源 的最
前 的水平 开 采世 界 已探 明 的能 源 ,煤 炭 资 源 尚可 开采 10年 .天然 气 5 O年 .地球 上 石 油 的存 0 O6
一
57—
维普资讯
20. 总34 06 ( 2 4
世棼 业 W r gcte 震 0d uu lA lr
表 1 目前 主要开发利 用和最具潜 力的能源植物
名称
苦 配 巴
别 名
柴 油树
科, 属
豆科 . 配 巴树 苦
属
形 态
乔 木
“ 生物 石 油 ” :种植 成 本很 低 .还 不到 种 植 油菜 成
本的 1 / 3
烃 的能 力 ,可产 生 接 近石 油 或柴 油 成 分 、可 替 代
石 油或 柴 油使 用 的产 品 的植 物 .以及 富含 大 量 油 脂 的植 物 生物 能 源 与矿 物 能源 的主 要 区别 是 具 开发 利用 和最 具潜 能