實驗室指出糖是生物燃料理想原料的關鍵因素

普遍的看法是，高大，生長快的樹木最適合生物質，但美國能源部兩個國家實驗室的最新研究表明，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驗室(NREL)和橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家認為，具有同等經濟意義的是木質纖維素生物質可轉化為糖的量。燃料。

在由木質生物質生產生物燃料的過程中，原料代表著一筆可觀的費用，其中包括樹木的種植，收割和運輸費用。種植者通常會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生多少燃料或燃料質量。

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量和生物煉制經濟。

ORNL的生物化學工程師，項目負責人Brian Davison表示：“這些差異確實帶來了經濟差異。

新論文《生物能源作物的產量和成分變化的經濟影響：毛果楊》發表了新的論文，該論文發表在《生物燃料，生物產品和生物精煉》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ORNL的Erin Webb，Robin Clark，Chen-Gui Chen，Gerald Tuskan和Wellington Muchero。

每年每英畝產生的燃料量和最低燃料銷售價格(MFSP)與樹的大小密切相關。研究人員發現，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的分析化學家，論文的主要作者哈普斯說：“從長遠來看，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，總價值可達數百萬美元。”

科學家們選擇了黑楊木進行研究，因為它的生長速度快且在北美地區盛行。種植大約七年后即可準備收成。除了含糖量之外，研究人員還分析了木質素的含量，木質素形成了難以分解的堅硬細胞壁和樹皮。分析提供了使用黑楊木作為生物燃料原料的技術經濟分析。

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

進行楊木樣本技術經濟分析的巴特林說：“我們觀察到組成和大小之間沒有相關性，這意味著我們可以選擇性地繁殖以同時最大化這兩個屬性，而又無需彼此權衡。”

基因工程可以使糖含量進一步提高。研究人員使用計算機模型評估了一個假設場景，該場景涉及兩個克隆，其中兩個較小的樹木中的糖含量增加了5%。額外的糖含量降低了MFSP，強調了成分如何開始補償較小樹木的經濟損失-也許是在惡劣條件下無法使樹木長得這么大的地區。