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小桐子 生物质能源大战的“旗手”

小桐子花  

小桐子果实 叶片与成熟后的果实 喷过氨基酸盐复合调节剂的小桐子雌花比例明显增多 小桐子育苗基地

北京国林能源科技有限公司在广东省开展的荒山种植小桐子项目

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        生物质能源

        生物质能源就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。

        当能源资源紧缺的警报拉响,能源危机席卷而来,世界各国的焦点和战略布局纷纷对准了可再生能源的开发与利用。作为石油资源匮乏和消费大国,我国早在2006年就启动实施了《中华人民共和国可再生能源法》。名列其中的林木生物质能源,承担起了保障国家能源安全和改善生态环境的两大重任。

        就在这场生物质能源“大战”中,极具提炼生物柴油价值的树种小桐子跃然入目,被世界公认最有可能成为未来替代化石的生物质能源原料。对此,北京国林能源科技有限公司总经理肖海堂对小桐子的发展更为期待。他始终认为,只要通过科学合理的手段开发,小桐子将会呈现出巨大的发展潜力。未来,它或将成为生物质能源中的“重头戏”,为我国能源安全树起一道绿色盾牌。“国林能源”正以实际行动将这一理想变为现实。

        深山藏闺 变普通成不普通

        从呆在山区的不起眼植物到飙升为“热点”树种,短短几年,可提炼生物柴油的小桐子逐渐成为国际上被人们研究最多的能源植物之一。

        小桐子究竟是何种植物?它又有哪些优势被人们看好?

        其实,小桐子就是大家所俗称麻风树,原产美洲,属喜阳植物。如今广泛分布在南美、非洲、印度、印尼、老挝、柬埔寨等全球热带、亚热带及干热河谷地区。我国引种小桐子已有300多年历史,四川、贵州、云南、海南、广西等多地均有野生种的分布。

        对于熟悉它的人来说,小桐子的药用价值往往被许多人所了解,它常被民间用于治疗皮肤瘙痒等小病痛。其实,在青霉素、链霉素问世前,小桐子本身就是治疗麻风病最好的外用药物。随着对它的逐步认识,如今,小桐子的药用价值不断提升,已可用于治疗肿瘤、溃疡等病症。

        对于林业人来说,小桐子是荒山种植的优良树种。因其根系粗壮发达,小桐子具有较强的耐干旱瘠薄的能力。枝、干、根近肉质,组织松软,含水分、浆汁多,且汁液带毒性,它比一般树种抗燃烧、抗病虫害。

        对于山区的林农来说,小桐子是脱贫的“致富树”。它兼具生态效益和经济效益,近年来,小桐子已成为我国很多适种地区实施退耕还林的主选树种。

        随着我国可再生能源开发力度的加强,既可入药又能绿化增收的小桐子,因潜藏在它身上的巨大价值被发掘出来,变得不那么普通。科研人员研究发现,小桐子果实具有提取生物柴油的价值。在目前已发现的十多种可提取生物柴油的植物中,小桐子果实含油量高,能产出优良柴油,无有害气体排放,是无污染原料的优良树种。

        据专家介绍,经改性后的小桐子油可适用于各种柴油发动机,并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术上均优于国内零号柴油,达到了欧洲二号柴油排放标准。

        2011年10月28日,国航一架747客机一飞冲天。与往次飞行不同,这次飞行具有标志性意义,飞机所使用的燃料一半是以小桐子为原料制得的航空生物燃油。经过一个小时的飞行试验,国内首次航空生物燃料试飞成功。这一消息印证了小桐子的巨大潜力,也让小桐子这个曾经普通树种展现出了不普通的价值。

        独具优势 传好接力第一棒

        生物炼油技术是一项传统技术,但以小桐子为原料制取生物柴油还是近年出现的事。小桐子能否扛起生物质能源的发展大旗,引发了各方关注。

        目前,我国已具备从小桐子果实中提取生物柴油的技术,但我国引种和栽培的小桐子品种较为混乱,产量参差不齐,提取原材料始终无法得到保证。有关专家认为,林木生物能源发展形成气候还需要一段时间过程,每一环节都十分重要,犹如接力赛跑,如何传好第一棒,不仅要在树种筛选上下工夫,还须在优良品种的选育上“加速度”。

        2000年,北京国林能源科技有限公司科研团队扎根云南深山,开始了数十载的小桐子实地科研。为的就是选育出品质更加优良的新品种。

        在自然状态下,小桐子3年-4年才可结果,一年只开花结果1-2次,且坐果率不高。经过多年的反复实验,公司将苦心挑选的小桐子“优选3号”品种送到北京专业机构检测,化验结果显示,其自然含油率达到64.45%,这在诸多化验的小桐子样组中是最高的品种。

        这样的“优等生”不正是国家所急需的吗?在这一鼓舞下,公司加大了科研力度,开始着手品种改良、优化和繁殖、经营等方面的科技攻关,力求进一步地提高小桐子优良品质。

        在自然生长的情况下,小桐子能长到6米-7米,由于其开花结果一般是在枝条的顶部,结果数量不仅少,且人工采摘难度大、成本高,另因其同株不同代的结果特性,大大降低了果实的新鲜度和保存率。如果改变其顶部结果常规,增加树干中部的抽枝数,是否就能提高小桐子果实产量呢?

        带着疑问,公司的技术研发人员开始对小桐子进行矮化繁殖。在小桐子长到35厘米-40厘米时剪断,让其分叉。经过多次技术修剪后,结果正如所料,小桐子分枝数超过50个,一棵顶三棵的量。

        虽然分枝多了,提高了小桐子整株结果率,但单串结果量并没有增加。在野生状态下,小桐子每串果一般为3-7个,多的也只有10多个,枝条的结果率仅占20%-35%。经研究发现,导致这种情况发生的主要根源在于小桐子雄花和雌花的比例相差甚远。一般情况下,小桐子的雄花比例可高至92%-97.5%,可结果的雌花少得可怜。

        针对这一问题,公司自行研制的氨基酸盐复合调节剂能很好地调节小桐子雄雌花的比例。经过实验,喷过调节剂的树种,雌花比例明显增多,且每串果最多可达39-45个,植株结果率达99%,枝条结果率在84%-100%。不仅如此,在调节剂的作用下,小桐子最快25天到30天能开一次花、结一次果,结果周期大大缩短。

        除此之外,公司还为小桐子研制了专用的肥料。据肖海棠介绍,小桐子在各种土质恶劣的荒山荒地中都能生长,有些土壤呈酸性、有些土壤呈碱性,有些是沙石土、有些是石木块。任其自发生长,产量和效益达不到人们的期待效果。使用化肥是增产的有效途径,如果在各类土地上使用普通化肥,作用虽快,但持续时间却非常短。因此,针对小桐子的特性和不同的生存环境,研制专用的肥料就会带来重大突破。

        经过公司科研人员不间断的尝试,小桐子专用肥料最终研制成功。在其研制的专业肥料中,氨基酸含量非常丰富。含有的腐植酸可直接被植物细胞吸收利用,通过微生物发酵可提升肥效持久。此外,肥料中所含的各种各样微生物菌群,有利于土壤的磷、钾分解利用,土壤中植物不能利用的,通过微生物作用分解,促进了植物吸收利用。同样是肥料,小桐子专用肥料所带来的增产作用和效果比普通肥料要高出50%-60%。2012年3月30日,复合氨基酸有机肥及其生产方法正式获得了发明专利。

        好品种、好技术和好的管理模式,3项优势的叠加,让“优选3号”脱颖而出。2009年,经业内专家组对3个树种进行现场测定,随机抽样的10株样本中,移栽7个月的“优选3号”平均单株产果5.182公斤,而印尼种平均单株产果为0.756公斤,海南野生种平均单株产果仅为0.516公斤,“优选3号”产量优势尤为明显。

        2012年1月11日,国家知识产权局正式授权北京国林能源科技有限公司小桐子高产、早熟、矮化、培育方法的发明专利。同年3月,为了更快地推进小桐子产业化的进程,公司积极寻求国际合作与交流,目前公司已与美国波士顿环球科技有限公司达成了合作意向,就小桐子纳米多功能专用缓控释肥、雌雄花比例调节剂、小桐子生物柴油纳米催化高效提取技术和小桐子综合利用以及相关产品深加工技术,开展合作研究,取得了可喜成绩。

        小桐子品种、栽培、管理等一系列技术的突破,不单是北京国林能源科技有限公司实力的见证,它让我们看到了生物质能源快速发展的新的脚步和不断拓新的前景。

        强力出击 为能源续写明天

        能源危机主要体现在石油供求的严重失衡。我国石油资源相对匮乏,经济发展所需石油,多半以上依赖进口。2009年我国原油进口依存度首次超过警戒线的50%,已成为石油和石油产品进口大国。

        作为世界上最大的能源消耗国,我国已经设立了一个目标:到2020年,全国可再生能源使用比例提升至15%。

        如何更好地实现这一目标?有关专家认为,加快提高生物柴油产量是最佳的选择。因为发展生物质能源对我国能源安全、生态环境综合治理和农业结构调整有着十分重要的战略和现实意义。

        的确,我国还存在着大面积的荒山需要绿化。据估算,小桐子在我国适种地区的面积至少可达3000万亩。而“优选3号”,可实现亩产果实500公斤,提炼生物柴油175公斤-200公斤。肖海棠说:“如果在可种植区域上种植优良品种“优选3号”,可直接可为国家贡献生物柴油550万吨。”

        2012年,北京国林能源科技有限公司开始从科研走向了实战,投资8000万元,在广东省河源市成立了分公司。项目启动后,公司分别在紫金县和和平县建起了示范基地和育苗基地。此项目以荒山荒地种植为主导,不与农田耕地相争,将有效改善地方生态环境,发展林业炭汇,带动地方农村经济,最重要的是能为我国解决未来石油替代打下基础。

        从2006年生物质能源“风靡全球” 以来,有关专家预测,生物质能将成为未来可持续能源系统的组成部分,预计到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。

        这一发展趋势表明,小桐子发展前景一片光明。肖海棠同样充满信心,他表示公司还将加大投资力度,计划在广东投入10亿元,建成一个集种苗培育、种植生产基地、复合氨基酸有机肥生产及生物柴油纳米催化高效提取于一体的小桐子生物质能源产业集群。

        可以预想,在北京国林能源科技有限公司这样具备实力且壮志凌云的众多先锋公司的带动下,小桐子必将在我国可再生能源的发展中成为不可或缺的角色。

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