能源植物.ppt

* 能源植物 Energy Plant ————赵景威 前言： 然而在我国，现存可利用植物资源丰富，据60年代初的普查，按单项用途一种一次计，共2411种，尚不及全国植物种类的1/10。中国是一个人口大国，人均耕 地不到0.1hm2，要完全以农产品为原料生产生物质燃料是不可能的。但中国有广大的山区、沙区可供栽种乔灌木油料植物。作为生物质燃料油的原料，油料植物不仅可以为我国的生物质燃料油工业提供丰富的可再生原料，还有利于农村产业结构调整，可增加农民收入，解决部分农村剩余劳动力，对保障能源安全、保护生态环境、促进农业和加工业发展、繁荣农村经济，将产生重要和深远的影响。 目前世界各国生物质燃料油的用量都在100万t以下，所用原料各不相同。美国以大豆为原料，欧洲以油菜籽为原料，巴西以蓖麻籽为原料，日本和中国以废食用油为原料。与发达国家相比我国新能源开发利用时间相对较晚，新能源生产技术相对较低。由于技术和设备国产化程度不高，导致我国新能源开发利用成本高，相对于同类产品，其市场竞争能力弱。 一，能源植物概述 所谓的能源植物，是经专门种植，含糖类(碳氢化合物)较高，用于提供能源原料的草本和木本植物。主要是某些农作物及有机残留物，林木、森林工业残留物，藻类、水生植物也是有待开发的能源植物。使用植物作为能源，可以作为固体燃料，或借助科学方法转换为炭、可燃气或生物原油等。 能源植物油是一类贮存于植物器官中，经加工后可以提取植物燃料油的油性物质。它通过植物有机体内一系列的生理生化过程而形成，以一定的结构与形式存在于油脂或挥发性油类等物质中。它不断地在植物器官中积累，可被人们用多种方式对其进行不断地采集，具有可再生性。其中种子含油量在40%以上的植物为154种。 能源油料植物是一类含有能源植物油成分的植物种（或变种），是一类可再生资源。植物燃料油是通过油料植物油的提取加工后生产出的一种可以替代石化能源的燃料性油料物质。  富含类似石油成分的能源植物 　　续随子、绿玉树、西谷椰子、西蒙得木、巴西橡胶树等均属此类植物。例如巴西橡胶树分泌的乳汁与石油成分极其相似，不需提炼就可以直接作为柴油使用，每一株树年产量高达40L。我国海南省特产植物油楠树的树干含有一种类似煤油的淡棕色可燃性油质液体，在树干上钻个洞，就会流出这种液体，也可以直接用作燃料油。 依据其能源植物在不同用途上的分类可以划分为： 富含高糖、高淀粉和纤维素等碳水化合物 　　利用这些植物所得到的最终产品是乙醇。这类植物种类多，且分布广，如木薯、马铃薯、菊芋、甜菜以及禾本科的甘蔗、高粱、玉米等农作物都是生产乙醇的良好原料。 富含油脂的能源植物 　　这类植物既是人类食物的重要组成部分,又是工业用途非常广泛的原料。对富含油脂的能源植物进行加工是制备生物柴油的有效途径。世界上富含油的植物达万种以上，我国有近千种，有的含油率很高，如桂北木姜子种子含油率达64.4%，樟科植物黄脉钓樟种子含油率高达67.2%。这类植物有些种类存储量很大，如种子含油达15%～25%的苍耳子广布华北、东北、西北等地，资源丰富，仅陕西省的年产量就达1.35万吨。集中分布于内蒙、陕西、甘肃和宁夏的白沙蒿、黑沙蒿，种子含油16%～23%，蕴藏量高达50万t。水花生、水浮莲、水葫芦等一些高等淡水植物也有很大的产油潜力。 用于薪炭的能源植物 　　这类植物主要提供薪柴和木炭。如杨柳科、桃金娘科桉属、银合欢属等。目前世界上较好的薪炭树种有加拿大杨、意大利杨、美国梧桐等。近来我国也发展了一些适合作薪炭的树种，如紫穗槐、沙枣、旱柳、泡桐等，有的地方种植薪炭林3~5年就见效，平均每公顷薪炭林可产干柴15t左右。美国种植的芒草可燃性强，收获后的干草能利用现有技术轻易制成燃料用于电厂发电。 现当今已经发展起来的能源植物主要有：麻疯树、油楠、油菜、向日葵、棕榈、花生菊芋、甘蔗、甜高粱 。 下面主要对以上9种能源植物进行描述。 麻疯树（Jatropha curcas L ） 麻风树为喜光阳性植物，根系粗壮发达，具有较强的耐干旱瘠薄能力，枝、干、根近肉质，组织松软，含水分、浆汁多、有毒性而又不易燃烧，抗病虫害。 原产美洲，现广泛分布于亚热带及干热河谷地区，我国引种有300多年的历史。野生麻风树分布于两广、琼、云、贵、川等省，以及非洲的莫桑比克、赞比亚等国，澳大利亚的昆士兰及北澳地区，美国佛罗里达的奥兰多地区、夏威夷群岛地区等均有分布。干热河谷野生状态下的种子，一般一年一熟，少有一年两熟，枝、干具再生能力，种子发芽率在90%以上。麻疯树生长迅速，生命力强，在部份地方可以形成连片的森林群落。由于该树种植可用杆插法繁殖，而且成活率高，生长速度快，头年