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生物柴油的原料選擇
發布時間: 2018-8-22
  原料占生物柴油成本的75%,因此大量廉價原料的供應是制約生物柴油發展的關鍵因素。目前的生物柴油原料中,植物原料最具發展潛力。我國能源植物資源種類豐富多樣,為大力發展生物柴油提供了廣闊的前景,如何從這些種類多樣的能源植物資源中選擇出一些適合或比較適合的植物種類來作為制取生物柴油的低成本原料,是需要解決的問題。我國人多地少的國情決定了發展生物柴油產業不宜以食用油為原料,生物柴油原料的發展應遵循“不與人爭糧、不與糧爭地”原則。
  (一)生物柴油原料選擇的原則
  1.選擇指標
  (1)含油率
  含油率是選擇生物柴油原料的首要指標。含油率的高低決定了能源植物利用價值的大小。不含油成分就不是油料植物,含油率不高,達不到利用程度,也就談不上油料植物的開發利用。
  (2)生物產量
  能源植物的生物產量決定了其作為生物柴油原料的開發利用價值和潛力。生物產量越大,開發利用的價值也就越高,開發利用的可行性也越大。決定某種能源植物生物產量的因素主要有3個。
  1)單位面積產量的高低或結實性狀的好壞。對于已人工栽培的植物而言,其單位面積產量越高,生物產量也就越大;對于尚未栽培的野生種來說,若有好的結實性狀,在經人工種植后,生物質顆粒燃料產量可能會較高。
  2)適生區域的大小。’2適生區域越大,分布面積相對也大,供開發利用的區域范圍越廣,可收獲的生物量也越大。
  2012年7月國家能源局制定了《生物質能發展“十二五”規劃》,提出在鹽堿地、荒草地、山坡地等未開發宜能荒地較多的地區,根據當地自然條件和作物植物特點,種植油棕、小桐子等木本油料能源作物植物,建設非糧食生物液體燃料的原料供應基地。2013年5月國家林業局制定的《全國林業生物質能源發展規劃(2011—2020年)》提出,到2015年,建設木本油料能源林212萬hm2,全部利用折合約70萬t標準煤;到2020年,木本油料能源林規模將達到422萬hm2,全部利用折合約580萬t標準煤。今后木本原料將成為我國生物柴油產業的主要原料。
  3)繁殖的難易程度。某種能源植物雖含油率很高,但是種子的發芽率很低,無性繁殖或移栽不易成活,很難繁殖,不能規模化地建立生物柴油原料基地,其生物產量也不可能達到很高。
  (3)采集、提取和加工的難易程度
  作為生物柴油的原№其含油器官要易于采集,油樣要容易提取和加工,這樣就能控制生物柴油的制取成本。
  (4)必須適合中國的國情
  我國山地多,耕地少,要充分利用發揮山地資源優勢,大規模地栽培木本油料植物。
  2.調查方法(油料植物種類結實量調查)
  確定結實量的辦法:①結實果枝占樹冠總枝條的百分數。②果實在結果枝上分布的均勻程度,分三級:一級為分布均勻(果實在果枝上的分布密度均勻);二級為較均勻(有1/3以上的部位少果或無果);三級為不均勻(2/3以上的部位少果或無果)。③果實在果枝上著生的密度,分三級:一級為密(整個果枝上掛滿果實為密——根據樹種確定);二級為較密(處于一、二級之間);三級為稀(果實在果枝上稀疏地分布)。
  (二)生物柴油原料的選擇方法
  選擇含油量、含油種類、含油成分、含油器官、植物的繁殖方式、繁殖難易程度、群眾的栽培習慣、植物的單位面積產量或結實性狀、適生區域的面積大小、適生區域的自然條件、植株大小、植物的生活型、植物的生態型、植物的種群結構、樹冠與全株生物量比或草本植物地上部分與全株生物量比等指標,采用特菲爾調查法和專家咨詢進行模糊評判,并根據評分結果將植物的含油量(彳)、單位面積產量或結實性狀(B)、適生區域的面積大小(C)、繁殖難易程度(D)和油的成分(E)5個指標作為生物柴油原料初選的指標體系。在滿足以上指標后,同時綜合考慮原料的經濟成本(Ⅸ)、生態功能(置)及社會功能(X3)。
  1.經濟成本評價(X)
  以各種類能源植物每制取1L油的稅前成本作為比較基準。成本越低,蜀的得分越高,反之則低。
  2.生態功能(X2)
  將各種能源植物的生態功能分解為水土保持功能、涵養水源功能、環境保護功能、景觀功能等幾類,在此基礎上進行專家咨詢打分,然后統計打分結果計算出平均值(1),最后再乘以權重系數C(C=0.1)來計算墨的得分值。
  3.社會功能(X3)
  社會功能評價打分類同于生態功能。
  4.綜合功能得分(1)
  (三)幾種生物柴油原料的選擇
  對綠玉樹、油菜、桉樹、麻風樹、續隨子、花生、夾竹桃、大豆、小桐子、黃連生區域的面積大小(c)、繁殖難易程度(D)和油的成分(E)分。然后綜合考慮原料的經濟成本、生態功能及社會功能物麻風樹、綠玉樹、光皮樹、小桐子、黃連木來作為餅艽利升廈生例術倒剛芥如下。
  1)我國的人均占有耕地面積少,山地丘陵多,山地資源豐富,選擇木本植物作為生物柴油的原料,可結合退耕還林等重點林業生態工程規模種植,促進生物柴油產業化的進程。
  2)木本植物和草本作物的主要油脂成分相似,只是脂肪酸的含量不同,經酯交換反應制取生物柴油的得率有些差異,現分別以麻風樹和油菜籽代表木本植物、草本作物,來說明選擇木本植物作為生物質燃料原料的可行性。
  3)與草本作物相比,對某些木本植物可進行全株利用,如種子、果實、枝、葉等器官也可用于榨油,同時利用山地資源規模種植木本植物在經濟上是可行的。
 
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