生物谷報(bào)道:柳枝稷是美國(guó)草原地區(qū)的鄉(xiāng)土植物,,一直被用來(lái)進(jìn)行水土保持或作為牛飼料,,自從人們發(fā)現(xiàn)這種植物可以用來(lái)生產(chǎn)乙醇后,柳枝稷迅速成為生物燃料研究領(lǐng)域里的“明星”,。美國(guó)農(nóng)業(yè)部的遺傳學(xué)家 Ken Vogel說(shuō),,在美國(guó)3個(gè)州(內(nèi)布拉斯加州,北達(dá)科他州和 南北達(dá)科他州)不同農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行5年的田間試驗(yàn)結(jié)果表明,,種植柳枝稷這種大草原的草,,并將其加工轉(zhuǎn)化為纖維素乙醇,產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于投入,。
該項(xiàng)研究是迄今為止最大規(guī)模的關(guān)于能源凈產(chǎn)出,、溫室氣體排放、生物質(zhì)能產(chǎn)量,、農(nóng)業(yè)投入成本和預(yù)計(jì)纖維素乙醇產(chǎn)量的研究,。
Vogel說(shuō),研究結(jié)果非常清楚地顯示,,柳枝稷不僅僅產(chǎn)能高,,而且可以用做可再生的生物燃料以減少對(duì)石化燃料的依賴,,并且能降低溫室氣體的排放和改善農(nóng)村經(jīng)濟(jì),。
美國(guó)農(nóng)業(yè)部和農(nóng)業(yè)及天然的資源學(xué)院(Institute of Agriculture and Natural Resources)的聯(lián)合研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn),從柳枝稷制備得到纖維素乙醇的過(guò)程所釋放的溫室氣體,,遠(yuǎn)少于生產(chǎn)汽油所釋放的溫室氣體,。
在精煉加工廠,柳枝稷的生物質(zhì)能被降解為葡萄糖和木糖,這些糖可進(jìn)一步發(fā)酵變成與玉米乙醇類似的生物乙醇,。玉米和高粱等谷物是目前美國(guó)生產(chǎn)生物乙醇的主要原料,。
未來(lái)像柳枝稷這樣的多年生作物,以及莊稼的殘?jiān)?、林木的尾料等等,,均可用作生產(chǎn)纖維素乙醇的原材料,。這些纖維素乙醇在市場(chǎng)上的份額,,有望最終能夠占美國(guó)石油消耗量的30%。現(xiàn)在,,將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為纖維素乙醇的技術(shù)正在不斷完善,,其中有一些小的精煉廠獲得美國(guó)能源部的支持來(lái)擴(kuò)大規(guī)模。
Vogel指出,,一個(gè)最有意義的發(fā)現(xiàn)是,,那些使用肥料和其他能量——例如除草劑和農(nóng)業(yè)機(jī)械所需的柴油——的農(nóng)田的產(chǎn)出是不使用肥料、除草劑和其他能量的混合草地的產(chǎn)出的6倍,。這一結(jié)果與一年前在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)頗受爭(zhēng)議的研究形成了鮮明的對(duì)比,,該研究認(rèn)為與玉米制成的乙醇相比,用很少的肥料和其他能量種植的混合草地將產(chǎn)出更高的凈能量,。實(shí)際上,,當(dāng)前的研究表明,利用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)種植柳枝稷產(chǎn)出的乙醇平均每公頃只比玉米少一點(diǎn),。Vogel說(shuō):“其底線是低能量系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行的,。”
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校能源生物科學(xué)研究所所長(zhǎng)Christopher Somerville表示:“這真是一篇重要的論文。”Somerville指出,,它將成為未來(lái)研究的基線,,這是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)科學(xué)家正在大踏步地培育那些高產(chǎn)出的柳枝稷新品系。
這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在今年1月7日出版的PNAS上,。