能源植物
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能源植物(Energy Plant)
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什麼是能源植物[1]
能源植物是指通過光合作用把二氧化碳和水直接轉化成不含氧的碳氫化合物的一類植物。這類植物分泌乳汁或提取液的化學成分與石油的化學成分相似，所以又稱石油植物，又因這類植物以木本植物居多，又稱為“能源樹”或“石油樹”。
我國能源樹的資源相當豐富。在海南島廣為分佈的油楠大喬木，樹心含有棕黃色油狀樹液，林區工人常用以照明。一棵高10—15米，胸徑40—50釐米的油楠，能流出幾十斤“柴油”。馬尾松遍身含樹脂，產量占全國松脂的90％，單株成年樹每年至少採脂5—6斤，可提供化工原料，而它的枝、葉、根、皮又是極好的薪炭材。此外麻櫟、白櫟、青崗櫟等也是很好的能源樹種，它們的木柴燒成炭，擊之有金屬聲，是煉製熔點低的金屬器皿的良好炭材。
能源植物的主要類型[2]
能源植物是指那些具有合成較高還原性烴能力的植物，它們是可產生類石油成分，可代替石油使用或作為石油補充產品，以及富含油脂的植物。根據化學成分及其用途，能源植物可大致分為3類：
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為糖類能源植物、澱粉類能源植物和纖維素類等能源植物，它們通常直接或間接用於燃料乙醇的生產。其中，糖類能源植物包括甘蔗、甜高粱、甜菜等，可直接用於發酵法生產燃料乙醇；澱粉類能源植物包括如木薯、玉米、甘薯等，它們需要水解後才能利用生產燃料乙醇；而纖維素類等能源植物包括桉樹、芒草等，可採用其他技術獲得乙醇等燃料，也可以通過直接燃燒發電。
2.富含油脂型能源植物
富含油脂型能源植物某一器官(多為種子)含油率很高，通過提取它們中的油脂，可加工成生物柴油。如大豆是美國生產生物柴油最主要的原料，而在歐洲國家則以油菜籽為原料生產生物柴油。這類能源植物大多與人類生活密切相關，是人們生活和工業生產的的重要組成部分。
3.富含類石油型能源植物
富含類似石油型能源植物含有大量的油脂類碳氫化合物，可直接利用產生接近石油成分的燃料。在植物界，該類品種很多，如麻瘋樹、棕櫚、油楠、光皮樹、黃連木、古巴香膠樹等，它們通過簡單的脫脂處理，就可作為柴油使用，其生產成本低，利用率高，是植物能源的最佳來源。
能源植物的特點[3]
與化石型能源比，能源植物資源有如下優點：
(1)環保性。一方面植物能源是綠色潔凈能源，不含硫化物，不會產生酸雨，且在自然條件下實現生物降解，因而不會污染環境；另一方面植物能源燃燒時放出的二氧化碳相當於植物光合作用吸收的二氧化碳，因而不會產生溫室效應；
(2)可再生性。植物能源屬於可再生資源，能有計劃地進行種植和開采；
(3)低成本性。能源植物分佈面積廣，可就地取材成油，成本低廉，易於普及推廣；
(4)安全性。植物能源使用安全，不會發生爆炸或泄漏。美國科學家的研究結果表明，與礦物油相比，生物柴油可降低90％的空氣毒性和94％的患癌率；
(5)持續穩定性。能源的匱乏已成為限制世界各國可持續發展的瓶頸之一。植物能源的利用在全球的可持續發展中起著關鍵的作用；
(6)益農性。能源植物的商業化利用，可為落後地區農民增收找到切實可行的途徑。多種能源植物同時栽培利用，有益於搞好生態農業，豐富農業景觀。
開發能源植物的優勢及可行性[4]
1.資源豐富
我國幅員遼闊(地域跨度大(水熱資源分佈多樣(能源植物資源種類豐富多樣，約有3萬種維管束植物，僅次於印尼和巴西，其中有經濟價值的植物約15000種,具有能源開發價值約4000種。
2.可再生性
能源植物通過光合作用固定二氧化碳和水,將太陽能以化學能形式儲藏在植物中,這種能量形式是可再生的。
3.二氧化碳零排放
“酸雨”、“溫室效應”等已給人們賴以生存的地球帶來了嚴重的後果。生物質能燃料燃燒所釋放出的CO2大體上相當於其生長時通過光合作用所吸收的CO2，幾乎沒有SO2產生。因此使用大自然饋贈的生物質能源，幾乎不產生污染，這是氣、油、煤等常規能源所無法比擬的。
4.種植面積大
我國南方約有3億畝荒山荒坡，北方有,15億畝鹽鹼地，利用荒山荒坡和鹽鹼地、荒灘、沙地種植能源植物既不占用寶貴的耕地資源，又可提供大量的生產原料，還有利於改善生態環境、增加農民收入。
我國能源作物的發展展望[2]
能源植物是一種可再生的資源，在化石能源日益枯竭、能源消耗不斷增加、環境污染漸趨明顯的今天，加強能源植物開發利用的研究是我國可持續發展的能源戰略的重要內容。因此，我國能源作物的發展應從以下幾方面入手。
1.種質資源開發和引進
種質資源是農業研究不可缺少的物質基礎，是作物育種的原始材料。我國能源作物育種不僅要重視國內資源有利用和創新，也要積極從國外引進優良種質材料。以全國各地氣候環境及土壤特征為基礎，研究開發各種適應不同生態類型區的能源作物種類與品種。同時在種質資源的收集、評價、篩選和保存過程中，應重視高生物量、抗逆性強、適用於邊際土地作物，這也是現階段能源植物育種主要工作。
2.邊際性土地的充分利用
邊際性土地是指那些目前尚未被開發或利用不足的土地，它們自然條件差，但具有一定生產潛景及開發價值。這類土地不適宜開墾為農田，但可以生長或種植某些適應性強的植物。因此，在人口眾多與土地資源有限的我國，用糧食生產燃料乙醇將對我國的糧食安全的著嚴重影響。在響應國家“不與人爭糧，不與糧爭地”的基本方針下，我國能源作物的發展方向在於充分利用邊際性土地上。
3.能源植物基地規模化建立
我國能源植物的開發利用目前還處於初級階段，缺乏規模化栽培種植，也尚未進行產業化發展生產。建立“能源油料植物林”生產基地是植物燃料油必由之路。與從野生植物中採收油源相比，基地生產具有易於實現良種化、集約栽培、規模化、產量高等優點。因此，結合基地所在地，因地制宜，選擇優良種植材料，建立“能源、油料植物林”基地，有著良好的前景。
4.能源植物能源轉化工藝技術開發
能源植物的能源轉化也是能源植物利用過程中的重要步驟。在我國，該技術相對落後，和發達國家相比尚有較大的差距。同時，對一些的能源植物的加工、提取正處於初試階段，且提煉過程大多簡單、粗糙。這不僅使成本較高，收效較低，也制約著能源植物開發推廣。
