能源植物
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能源植物(Energy Plant)
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什么是能源植物[1]
能源植物是指通过光合作用把二氧化碳和水直接转化成不含氧的碳氢化合物的一类植物。这类植物分泌乳汁或提取液的化学成分与石油的化学成分相似，所以又称石油植物，又因这类植物以木本植物居多，又称为“能源树”或“石油树”。
我国能源树的资源相当丰富。在海南岛广为分布的油楠大乔木，树心含有棕黄色油状树液，林区工人常用以照明。一棵高10—15米，胸径40—50厘米的油楠，能流出几十斤“柴油”。马尾松遍身含树脂，产量占全国松脂的90％，单株成年树每年至少采脂5—6斤，可提供化工原料，而它的枝、叶、根、皮又是极好的薪炭材。此外麻栎、白栎、青岗栎等也是很好的能源树种，它们的木柴烧成炭，击之有金属声，是炼制熔点低的金属器皿的良好炭材。
能源植物的主要类型[2]
能源植物是指那些具有合成较高还原性烃能力的植物，它们是可产生类石油成分，可代替石油使用或作为石油补充产品，以及富含油脂的植物。根据化学成分及其用途，能源植物可大致分为3类：
1.富含碳水化合物型能源植物
富含碳水化合物型能源植物又可分为糖类能源植物、淀粉类能源植物和纤维素类等能源植物，它们通常直接或间接用于燃料乙醇的生产。其中，糖类能源植物包括甘蔗、甜高粱、甜菜等，可直接用于发酵法生产燃料乙醇；淀粉类能源植物包括如木薯、玉米、甘薯等，它们需要水解后才能利用生产燃料乙醇；而纤维素类等能源植物包括桉树、芒草等，可采用其他技术获得乙醇等燃料，也可以通过直接燃烧发电。
2.富含油脂型能源植物
富含油脂型能源植物某一器官(多为种子)含油率很高，通过提取它们中的油脂，可加工成生物柴油。如大豆是美国生产生物柴油最主要的原料，而在欧洲国家则以油菜籽为原料生产生物柴油。这类能源植物大多与人类生活密切相关，是人们生活和工业生产的的重要组成部分。
3.富含类石油型能源植物
富含类似石油型能源植物含有大量的油脂类碳氢化合物，可直接利用产生接近石油成分的燃料。在植物界，该类品种很多，如麻疯树、棕榈、油楠、光皮树、黄连木、古巴香胶树等，它们通过简单的脱脂处理，就可作为柴油使用，其生产成本低，利用率高，是植物能源的最佳来源。
能源植物的特点[3]
与化石型能源比，能源植物资源有如下优点：
(1)环保性。一方面植物能源是绿色洁净能源，不含硫化物，不会产生酸雨，且在自然条件下实现生物降解，因而不会污染环境；另一方面植物能源燃烧时放出的二氧化碳相当于植物光合作用吸收的二氧化碳，因而不会产生温室效应；
(2)可再生性。植物能源属于可再生资源，能有计划地进行种植和开采；
(3)低成本性。能源植物分布面积广，可就地取材成油，成本低廉，易于普及推广；
(4)安全性。植物能源使用安全，不会发生爆炸或泄漏。美国科学家的研究结果表明，与矿物油相比，生物柴油可降低90％的空气毒性和94％的患癌率；
(5)持续稳定性。能源的匮乏已成为限制世界各国可持续发展的瓶颈之一。植物能源的利用在全球的可持续发展中起着关键的作用；
(6)益农性。能源植物的商业化利用，可为落后地区农民增收找到切实可行的途径。多种能源植物同时栽培利用，有益于搞好生态农业，丰富农业景观。
开发能源植物的优势及可行性[4]
1.资源丰富
我国幅员辽阔(地域跨度大(水热资源分布多样(能源植物资源种类丰富多样，约有3万种维管束植物，仅次于印尼和巴西，其中有经济价值的植物约15000种,具有能源开发价值约4000种。
2.可再生性
能源植物通过光合作用固定二氧化碳和水,将太阳能以化学能形式储藏在植物中,这种能量形式是可再生的。
3.二氧化碳零排放
“酸雨”、“温室效应”等已给人们赖以生存的地球带来了严重的后果。生物质能燃料燃烧所释放出的CO2大体上相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO2，几乎没有SO2产生。因此使用大自然馈赠的生物质能源，几乎不产生污染，这是气、油、煤等常规能源所无法比拟的。
4.种植面积大
我国南方约有3亿亩荒山荒坡，北方有,15亿亩盐碱地，利用荒山荒坡和盐碱地、荒滩、沙地种植能源植物既不占用宝贵的耕地资源，又可提供大量的生产原料，还有利于改善生态环境、增加农民收入。
我国能源作物的发展展望[2]
能源植物是一种可再生的资源，在化石能源日益枯竭、能源消耗不断增加、环境污染渐趋明显的今天，加强能源植物开发利用的研究是我国可持续发展的能源战略的重要内容。因此，我国能源作物的发展应从以下几方面入手。
1.种质资源开发和引进
种质资源是农业研究不可缺少的物质基础，是作物育种的原始材料。我国能源作物育种不仅要重视国内资源有利用和创新，也要积极从国外引进优良种质材料。以全国各地气候环境及土壤特征为基础，研究开发各种适应不同生态类型区的能源作物种类与品种。同时在种质资源的收集、评价、筛选和保存过程中，应重视高生物量、抗逆性强、适用于边际土地作物，这也是现阶段能源植物育种主要工作。
2.边际性土地的充分利用
边际性土地是指那些目前尚未被开发或利用不足的土地，它们自然条件差，但具有一定生产潜景及开发价值。这类土地不适宜开垦为农田，但可以生长或种植某些适应性强的植物。因此，在人口众多与土地资源有限的我国，用粮食生产燃料乙醇将对我国的粮食安全的着严重影响。在响应国家“不与人争粮，不与粮争地”的基本方针下，我国能源作物的发展方向在于充分利用边际性土地上。
3.能源植物基地规模化建立
我国能源植物的开发利用目前还处于初级阶段，缺乏规模化栽培种植，也尚未进行产业化发展生产。建立“能源油料植物林”生产基地是植物燃料油必由之路。与从野生植物中采收油源相比，基地生产具有易于实现良种化、集约栽培、规模化、产量高等优点。因此，结合基地所在地，因地制宜，选择优良种植材料，建立“能源、油料植物林”基地，有着良好的前景。
4.能源植物能源转化工艺技术开发
能源植物的能源转化也是能源植物利用过程中的重要步骤。在我国，该技术相对落后，和发达国家相比尚有较大的差距。同时，对一些的能源植物的加工、提取正处于初试阶段，且提炼过程大多简单、粗糙。这不仅使成本较高，收效较低，也制约着能源植物开发推广。
