树上“长”出柴油,这个想法现实吗?
东北网双鸭山8月19日电 日前,湖北省传来消息称将在5年内投入30亿元种植能“长”出生物柴油的油桐、乌桕、刺槐等树种,种植规模达600万亩。在云南和贵州,人们也种下了大片麻风树来制造生物柴油。
到底有什么办法让树上“长”出柴油?除了油桐
、麻风树外还有哪些树种能“长”出柴油?要实现生物柴油工业化生产,又还有哪些发展瓶颈呢?
树木的哪些部分可用来造生物柴油?
“能用来造生物柴油的主要是其果实种子部分。”中国林科院亚热带林业研究所副研究员任华东说,“我国含油植物资源丰富,共有1554种含油植物,其中种子含油量在40%以上的植物就有154种之多。”但也有一些植物的其他组织也含油,如樟树的树叶、枝干、树根等部分都能用来提取樟油,桉树的各种组织都能提取出桉油,还有从非洲引进的绿玉树茎干中所含的白色乳汁中含十二种烃类物质。“虽然所有从植物中提取的油类物质都可用来造生物柴油,但目前国内外用来制造生物柴油的主要为植物种子油脂。”任华东说。
树籽是怎样变为生物柴油的?
目前国内外生物柴油的生产方法,主要有物理法、化学法、生物酶法3种,各有利弊,其中化学法是目前较成熟且利用最多的产业化制备生物柴油的方法。
中国林业科学研究院林产化学工业研究所研究员聂小安介绍说,化学法生产生物柴油的整个过程分为压榨、除胶、甲酯化、提纯4个步骤。“首先用压榨的方式从植物种子中获得植物油,然后将其与甲醇或乙醇等低碳醇在催化剂和一定温度(60℃—250℃)条件下进行转酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,最后经蒸馏提纯即得生物柴油。”
“但化学法合成生物柴油有工艺复杂、能耗高、生产过程有废碱液排放等缺点,而且目前产业化制备工艺还不能保证生产能24小时连续进行,甲醇、乙醇的大量使用也对工程安全产生了一定威胁。“要实现生物柴油的规模化生产,工程的连续性和安全性是首要解决的问题。”聂小安说。
如何筛选适合生产生物柴油的树种?
“理论上,只要含油且油分子碳链长度合适的树种都可以用来制造柴油。”中国林科院亚热带林业研究所的一位研究人员告诉记者。目前我国现已查明的油料植物(种子植物)种类为151科697属1554种。
“但在实际操作中,还需要考虑树种的出籽率、果实(种子)单位面积产量以及含油量等问题,同时还要考虑其分布、适应性、经济性等问题。”目前我国已查明种子含油量在40%%以上的植物150多种,但可建成规模化良种供应基地的生物柴油木本植物仅几种,如麻风树、黄连木、文冠果、油桐树、乌桕树、光皮树等,其种子含油量均在30%%以上。
其中,麻风树是目前最重要的能源树种之一。它原产美洲,现广泛分布于亚热带及干热河谷地区,在我国云南、贵州、四川、广西、海南等地区均有种植。其种子干仁含油量最高达60%,一亩地最高可产100公斤植物油,且提炼出的柴油不含硫、无污染,符合欧Ⅳ标准,成分接近石化柴油。
还有哪些原料可制生物柴油?
“草本柴油植物和地沟油也可以用来制造生物柴油。”聂小安说。柴油分子是由15个左右的碳链组成的,研究发现植物油分子一般由14—18个碳链组成,与柴油分子中碳数相近。因此“油菜、大豆、花生、棉籽、亚麻等都是可能的原料,例如欧洲广泛利用油菜,美国利用大豆来制造生物柴油”。但聂小安表示,为防止与人争粮,草本柴油植物在我国不是制造生物柴油的主要原料。
聂小安所说的地沟油是指煎炸食品后留下的煎炸废油、从剩饭菜中经油水分离得到的油脂、餐具洗涤过程中流入下水道中的油品等,目前我国每年产生此类废油400—800万吨。经过脱水、除杂质、除气、除色4个环节,再经过过滤、脂化和脂交换等工艺后,这些废油就能“变身”为看起来类似豆油的生物柴油,油脂转化率可达65%%—85%%。
“地沟油是解决目前我国生物柴油原料不足问题的补充原料,生物柴油生产原料的未来发展方向还是木本柴油树种。”聂小安说。
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