農(nóng)作物玉米是世界上最大的谷物類、飼料與乙醇原料,多次變成糧食與能源爭搶的關鍵核心,亦致使了對推崇生物質(zhì)能源的一體系的爭持。我們挑選適當?shù)纳镔|(zhì)能源植物的時候,處置措施并不是如出一轍。在最近出版的《科學》雜志里,美國能源生物研究院(EBI)的科研人員指出,地球上不同區(qū)域多類化天氣與土壤條件,造成了多類化的植物類型,運用豐裕的植物資源,建立一類重合農(nóng)業(yè)生態(tài)體系,一并栽植多類能源作物,是一類相符現(xiàn)在境遇標的的抉擇,木炭機設備。
一、能連續(xù)要貫穿技能本錢
由現(xiàn)在的技能與商業(yè)化方位商討,生物質(zhì)能源非常艱難進到合流?,F(xiàn)在的生物質(zhì)轉(zhuǎn)變技能大概劃分為四種:立即燃燒、物化變換、生化變換與植物油運用技能。且經(jīng)由分解纖維素,將生物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?,是能源生物研究院的關鍵研究宗旨。即使玉米也應作為考慮對象,它的不可食用部分包括大量的秸稈、脫粒后的玉米芯和秣草,都富含纖維素,可作為生物燃料的原料。但問題是,由于收獲和運輸?shù)某杀竞芨撸茈y有效利用,目前約有一半的秣草被白白浪費掉。
直接燃燒適用于農(nóng)村或山區(qū)分散獨立的家庭用戶,投資最省,但效率最低。物化轉(zhuǎn)換技術要求高而且投資大,目前并不普及。
二、多樣生態(tài)提供多樣選擇
地理環(huán)境的多樣性,使不同地區(qū)的植物都有其特殊的環(huán)境適應性,這給生物質(zhì)燃料供給提供了廣闊前景。根據(jù)當?shù)氐臍夂蚝铜h(huán)境,包括多年生草類等有利于生態(tài)和環(huán)保的植物應被充分利用,使其成為生物質(zhì)燃料的后備軍。
木炭機能源生物研究院是加州大學伯克利分校、伊利諾斯大學和勞倫斯·伯克利國家實驗室的一個合作研究機構(gòu),這里的生物能源專家設立了一項“木質(zhì)纖維素生物燃料的原料供給”專項研究,對世界各地的生態(tài)環(huán)境和植物類型進行了分析,探討了在現(xiàn)有技術條件下,用植物或農(nóng)作物中不能吃的部分生產(chǎn)高效生物燃料的可持續(xù)性。比如美國中西部、東部和北部旱地的芒草;巴西和其他熱帶地區(qū)的甘蔗,這在美國東南部地區(qū)也有;半干旱地區(qū)如墨西哥、美國西南部的龍舌蘭及其他各種來源的木本生植物。
據(jù)研究報道,巴西政府已經(jīng)計劃加強牛牧草的經(jīng)營管理,希望在不擴大開墾自然生態(tài)系統(tǒng)的條件下,增加農(nóng)業(yè)用地供給。隨著以甘蔗為基礎的乙醇工業(yè)的發(fā)展,到2030年,巴西單獨生產(chǎn)的液態(tài)燃料相當于當前世界轉(zhuǎn)化燃料需求的14%。
在北美地區(qū),森林按照可持續(xù)的慣例進行采伐,用作木料和造紙。但這些活動在過去的幾十年里不斷下降,隨著電子媒體的發(fā)展和公共領域內(nèi)紙類回收的普及,造紙用木材的需求大大降低,這為大量木材用于生物燃料提供了巨大空間。
三、不與糧食飼料爭奪土地
種植各種生物燃料植物,發(fā)展結(jié)合燃料產(chǎn)品的復合生態(tài)農(nóng)業(yè),這和當前的環(huán)境目標是并行不悖的。但一個原則是,不與糧食和飼料作物的種植爭奪土地。
研究還指出,那些貧瘠而不適合農(nóng)作物生長的邊緣土地、廢棄的農(nóng)業(yè)用地,都可以開發(fā)出來,建立專門的生物質(zhì)燃料作物種植園,而無需和糧食飼料競爭用地。一些植物,比如芒草和柳枝稷,從本質(zhì)上講對于光照、水分和氮的利用率很高。此外,免耕少耕技術可以保護植物的宿根系,增加土壤中的碳含量,減少侵蝕。
在很多地區(qū),地下水的利用常常難以持續(xù)。某個地區(qū)的能源作物類型,可能和它的水分利用效率密切相關。要評價一個地區(qū)生產(chǎn)木質(zhì)纖維燃料的能力,可持續(xù)性是最重要的。
比如龍舌蘭能生長在較為干旱地區(qū)。全世界大部分不適合農(nóng)作物生長的土地都是降雨非常少的地方,地球表面大約18%土地雨量稀少,在這些干旱地區(qū)種植龍舌蘭,前景將非常廣闊。
除了專門用于生物質(zhì)能源的植物,糧食和飼料作物的秸稈廢棄物,都含有大量纖維素,可以通過現(xiàn)有的生物技術轉(zhuǎn)化為液體燃料。與其狹隘地依賴為數(shù)不多的糧食作物,不如充分利用它們的“下腳料”。
植物油運用技能對能源植物類型標準稍高,須要特意栽種。植物燃料油貼近石油成分,植物油提煉生產(chǎn)以后所得能源能夠取代石化能源。這技能關鍵長處是提煉與制作技能簡易,關鍵弊端是油產(chǎn)率稍低,速率非常慢,并且種類的選擇與培育亦稍艱苦。
小型木炭機市場怎么樣,相關研究人員認為,我們應該充分的利用自然界的豐富植物資源,找出適合當?shù)丨h(huán)境的技術和經(jīng)營方案,實現(xiàn)生產(chǎn)效率和環(huán)境利益兩方面最大化,滿足可持續(xù)發(fā)展的目標。