含糖量是衡量生物燃料原材料的关键指标

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含糖量是衡量生物燃料原材料的关键指标

一般认为，生长速度快的大树最适合做生物燃料，可是美国能源部两个国家实验室开展的新研究表明，树木的尺寸只是影响其生物质能的因素之一。

美国能源部国家可再生能源实验室（NREL） 和 橡树岭国家实验室（ORNL） 的科学家表示，具有同等经济意义的因素是含糖量，糖可从木质纤维素中提取，进而转化为燃料。利用木质生物质生产生物燃料时，树木的种植、砍伐和运输会产生大量的成本。种植者通常只关心一英亩能种多少棵树，而不考虑这些树能生产多少燃料或燃料质量如何。

研究者分析了900个生长在俄勒冈州（Oregon）的毛果杨样本，以确定尺寸和成分如何影响原料质量和生物精炼的经济效益。

该项目的负责人、橡树岭国家实验室的生化工程师布莱恩·戴维森（Brian Davison）表示，那些因素的差异确实会导致不同的经济效益。

这篇新论文《生物能源作物产量和成分差异的经济影响：毛果杨》详细地阐述了这些发现，论文发表在《生物燃料、生物产物和生物精炼》杂志上。

每英亩的燃料年产量和最低燃料售价（MFSP）与树的尺寸有着最为紧密的联系。但研究者发现，在25%的巨型树中，尺寸和含糖量对最低燃料售价几乎同等重要。这篇论文的第一作者、国家可再生能源实验室的分析化学家Happs称，长期种植含糖量最高的基因型树木能为一家生物精炼厂增加数百万美元的收入。

毛果杨生长快，遍布北美境内，科学家因而选择它作为研究对象。这种树种植后，大约过7年便可砍伐。除了含糖量，研究员还分析了木质素含量，木质素可形成坚硬的细胞壁和难以分解的树皮。这些分析为使用毛果杨作为生物燃料原料的技术经济分析提供了依据。

具有最佳属性的树可进行克隆，以达到快速繁殖的目的。戴维森表示：“我们还可以 培育增加含糖量和生长速度的关键基因。”对杨树样品进行技术分析的Bartling表示，“我们发现 控制成分的基因和控制尺寸的基因并无关联，这暗示着我们能选择性地培养基因，将这些属性最大化，而不必折中。”

基因工程或许能进一步提高含糖量。研究员利用计算机建模来评估一个虚拟的场景，其中有2棵克隆小树的含糖量增加了5%。含糖量的增加降低了最低燃料售价，凸显出成分可以弥补树木矮小造成的经济损失。在条件不佳的地区，小树无法长成参天大树。

陈思源

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