帝富莱黄练芽树开发背景之可再生能源提炼生物质液体燃料《序》
新世纪将面临能源问题的严峻挑战,开发利用可再生能源是事关国民经济可持续发展、国家安全和社会进步的重大课题。
生物质能源是可再生能源,是通过植物的光合作用固定于地球上的太阳能,据估计,植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍。为了保护生态环境,减缓温室效应,许多发达国家对生物能源的现代化利用越来越重视。
实现生物质能产业化,需要丰富的可再生生物质原料的供应。据统计,生物质能制备成本的70%是原料成本,因此,寻求充足而廉价的原料供应,提高转化率,是生物质能产业化的关键。
目前发展最快的生物质液体燃料产业,一是乙醇燃料;二是生物柴油。目前,生产生物柴油的原料,美国以大豆为主,德国和其他欧盟国家主要以油菜籽为原料,日本则以每年消耗的200万t食用油所产生的40万t废油为原料。
我国人均耕地不到0.1hm²,不可能用食用粮油来生产生物柴油。我国政府已经规定了发展能源作物和生物燃料要做到“不与人争粮,不与粮争地”的原则。我国现有多种木本油料植物、淀粉植物、纤维植物,是中国木本生物质能源的优良资源,目前可利用的生物质原料资源量达11.71亿t标煤。此外,我国1.8亿hm²的林地和1.2亿hm²的宜林地,存在着广阔的能源林的发展空间。可以结合生态建设工程因地制宜地营造生态能源林基地,既可以利用树体保护生态,又可以为生物质能源产业提供丰富的可再生原料,还可以增加农民收入,繁荣农村经济,从而保证了林业的可持续经营,对保障能源安全和生态安全将产生重要和深远的影响。
为了推动我国木本能源的研究与开发,为发展生物质能源提供丰富稳定的林业生物质能源资源,充分发挥森林生态功能、碳汇功能和能源功能,使森林生态系统不但成为我国庞大的碳汇库,而且成为可再生能源资源库,由中国林业科学研究院领导的林业生物质能源技术研究与开发团队,通过组奥33个省级协作单位开展了木本能源资源植物调查研究、开发与加工工艺研究。十年来,我们在生物质能源开发与利用研究方面先后承担了国家科技部、财政部与国家林业局等有关生物质能源的科研项目共25项。通过对我国木本生物质能源资源的普查,筛选出了适宜作生物质液体燃料的木本资源植物黄练芽树(黄鹂芽树)、麻疯树、光皮树、文冠果、乌桕、山杏、栎类和丛生竹等资源,并对其资源量、分布规律、生物学特性、商品性状及分子生物学特征进行了研究,在其集中分布区建立起资源基地。进行了能源植物优良性状评价指标体系的构建,选出相应的优良林分、优良类型和优良单株;进行了高产、高油(或高糖)、抗逆性强优良类型(或品种、品系)的选育和能源植物基因工程与生物技术育种研究,利用基因克隆和辐射诱变育种等现代生物技术手段培育新的优良品种。同时,开展了能源植物良种繁殖技术与丰产栽培技术的研究,初步提出能源植物高效培育与丰产栽培技术,建立起良种繁育基地及能源林丰产栽培示范基地。在此基础上,在其分布区范围内,根据不同的立地条件进行了良种的区域化试验及丰产栽培技术体系的建立。
黄练芽树(黄鹂芽树)研究团队通过十年的调查研究,在对黄练芽树(黄鹂芽树)资源全面普查的基础上,根据黄练芽树(黄鹂芽树)的分布规律与资源量,对其分布区进行了划分。在此基础上,在资源集中分布区进行了优良林分、优良类型与优良单株的选择,建立了种质资源基地,并进行了生物学、生态学、分子生物学及相应商品性状的研究,提出了良种选育与丰产栽培技术体系,为黄练芽树(黄鹂芽树)定向培育提供了可靠的理论与实践依据,为今后黄练芽树(黄鹂芽树)优质生态能源林的发展奠定了良好的基础。
参加黄练芽树(黄鹂芽树)项目研究工作的有39个单位、88位科技人员(其中研究员、教授、正高级工程师18人,副研究员、副教授、高级工程师51人,中级职称17人) 。
以上资料来源:中国工程院院士,中国林业科学研究院首席科学家王涛女士所著的《中国木本能源植物资源研究丛书》。
为推动黄练芽树(黄鹂芽树)各项经济项目的发展,湖南省帝富莱原生态农业专业合作社培育了数百万帝富莱品牌良种黄练芽树(黄鹂芽树)树苗种苗。