普遍的看法是，高大，生長快的樹木最適合生物質(zhì)，但美國能源部兩個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室的最新研究表明，樹木的大小只是其中的一部分。美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)的科學(xué)家認(rèn)為，具有同等經(jīng)濟(jì)意義的是木質(zhì)纖維素生物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為糖的量。燃料。

在由木質(zhì)生物質(zhì)生產(chǎn)生物燃料的過程中，原料代表著一筆可觀的費(fèi)用，其中包括樹木的種植，收割和運(yùn)輸費(fèi)用。種植者通常會(huì)考慮每英畝可以種植多少棵樹木，而很少考慮這些樹木將產(chǎn)生多少燃料或燃料質(zhì)量。

研究人員分析了俄勒岡州種植的900棵黑楊木樣品，以確定其大小和組成的變化如何影響原料質(zhì)量和生物煉制經(jīng)濟(jì)。

ORNL的生物化學(xué)工程師，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Brian Davison表示：“這些差異確實(shí)帶來了經(jīng)濟(jì)差異。

新論文《生物能源作物的產(chǎn)量和成分變化的經(jīng)濟(jì)影響：毛果楊》發(fā)表了新的論文，該論文發(fā)表在《生物燃料，生物產(chǎn)品和生物精煉》雜志上。除了Davison之外，其他合著者還有NREL的Renee Happs，Andrew Bartling，Crissa Doeppke，Anne Harman-Ware，Mary Biddy和Mark Davis。以及來自O(shè)RNL的Erin Webb，Robin Clark，Chen-Gui Chen，Gerald Tuskan和Wellington Muchero。

每年每英畝產(chǎn)生的燃料量和最低燃料銷售價(jià)格(MFSP)與樹的大小密切相關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn)，但考慮到最大的25%的樹木，其大小和含糖量與MFSP幾乎具有相同的重要性。

NREL的分析化學(xué)家，論文的主要作者哈普斯說：“從長遠(yuǎn)來看，就生物煉油廠而言，通過選擇能給您帶來最多糖分的基因型，總價(jià)值可達(dá)數(shù)百萬美元。”

科學(xué)家們選擇了黑楊木進(jìn)行研究，因?yàn)樗纳L速度快且在北美地區(qū)盛行。種植大約七年后即可準(zhǔn)備收成。除了含糖量之外，研究人員還分析了木質(zhì)素的含量，木質(zhì)素形成了難以分解的堅(jiān)硬細(xì)胞壁和樹皮。分析提供了使用黑楊木作為生物燃料原料的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

可以克隆具有最佳屬性的樹以進(jìn)行快速傳播。戴維森說：“我們還可以選育能夠增加糖含量和生長的關(guān)鍵基因。”

進(jìn)行楊木樣本技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的巴特林說：“我們觀察到組成和大小之間沒有相關(guān)性，這意味著我們可以選擇性地繁殖以同時(shí)最大化這兩個(gè)屬性，而又無需彼此權(quán)衡。”

基因工程可以使糖含量進(jìn)一步提高。研究人員使用計(jì)算機(jī)模型評(píng)估了一個(gè)假設(shè)場景，該場景涉及兩個(gè)克隆，其中兩個(gè)較小的樹木中的糖含量增加了5%。額外的糖含量降低了MFSP，強(qiáng)調(diào)了成分如何開始補(bǔ)償較小樹木的經(jīng)濟(jì)損失-也許是在惡劣條件下無法使樹木長得這么大的地區(qū)。