能源植物资源及应用潜力概述

作者简介何会流（１９６８－），男，重庆合川人，硕士，从事植物方面的教

学和研究。

收稿日期

２００８!０４!１０

当今，人类能源的供给主要集中在煤、石油、天然气等几种化石燃料上。然而，地球上可供开采的化石能源是非常有限的。全世界的能源科学家们都在积极探索新能源，普遍认为只有植物才能替代化石能源。因此，从不可再生的化石能源回归到可再生的绿色生物能源是当今世界能源研发的趋势。笔者针对当今世界能源危机，对世界能源植物资源进行了概述，并探讨了能源植物的应用潜力，为深入研究能源植物提供理论依据。

１能源植物的概念

生物质能是指利用可再生生物原料和太阳能生产的可

持续利用的环保能源，包括燃料酒精、生物柴油、生物制氢、生物质气化及液化燃料等。植物体内光合作用的产物就是生物质能，因此，人们把能够大量产生生物质能的植物称为能源植物［１－３］。

能源植物的概念有狭义和广义之分。狭义的能源植物是指植物本身（不仅是籽粒）中含有油脂或石油类似物。广义的能源植物几乎包括所有植物，大体上可分为以下几类：①糖类、

淀粉类含量高的植物。它们的特点是生长周期短、生长迅速，可通过一系列酶催化反应转化为燃料酒精；②油脂和石油类似物含量高的植物。这些植物的后含物可以直接利用或转化为生物柴油；③直接产生烃、氢气的植物。如巨藻等藻类植物生长快产量高，可以直接产生甲烷获得生物质能源。

综上所述，能源植物是指那些光能利用效率高，具有合成较高还原性烃能力的，可产生接近石油成分或可替代化石燃料使用的产品，以及富含油脂、糖类、淀粉类、纤维素等的植物［４－６］。

２能源植物研究简史

２０世纪３０年代，美国科学家艾迪逊发现好几种植物

的汁液中含有碳氢化合物，从它们的树皮、

树干、树叶和果实中可流出易燃液体。２０世纪７０年代后，以美国加州大学诺贝尔奖获得者卡尔文博士为代表的植物能源研究小组寻遍世界各地，从产生类似于石油成分的树种入手，研究了十字花科、菊科、大戟科、豆科和棕榈科等十几个科的大部分

植物［７－８］，分析了这些植物的化学成分，从中筛选出了开发价值极高的续随子和绿玉树等进行栽培试验。１９８６年在加利福尼亚种植了大面积的石油植物，每公顷收获１２０～１４０桶石油［９］。他成功开创了人工种植能源植物的先河，在全球激起研究开发植物能源的浪潮。

３能源植物资源概况

能源植物广泛分布于植物界大量的科、属中，既有藻类

等低等植物，也有高等植物；既有陆生植物，也有水生植物；既有草本植物，也有木本植物。分布较集中的４２个科为：苹科（Ｍａｒｓｉｌｅａｃｅａｅ），泽泻科（Ａｌｉｓｍａｔａｃｅａｅ），花蔺科（Ｂｕｔｏｍａｃｅａｅ），棕榈科（Ｐａｌｍａｅ），天南星科（Ａｒａｃｅａｅ），石蒜科（Ａｍａｒｙｌｌｉｄ!ａｃｅａｅ），芭蕉科

（Ａｍａｒｙｌｌｉｄａｃｅａｅ），木麻黄科（Ｃａｓｕａｒｉｎａｃｅａｅ），桑科（Ｍｏｒａｃ!ｅａｅ），荨麻科（Ｕｒｔｉｃａｃｅａｅ），铁青树科（Ｏｌａｃａｃｅａｅ），睡莲科（Ｎｙｍｐｈａｅａｃｅａｅ），木通科（Ｌａｒｄｉｚａｂａｌａｃｅａｅ），小檗科（Ｂｅｒｂｅｒｉｄａｃｅａｅ），樟科（Ｌａｕｒａｃｅａｅ），罂粟科（Ｐａｐａｖｅｒａ!ｃｅａｅ），十字花科（Ｃｒｕｃｉｆｅｒａｅ），辣木科（Ｍｏｒｉｎｇａｃｅａｅ），海桐花科（Ｐｉｔｔｏｓｐｏｒａｃｅａｅ），杜仲科（Ｅｕｃｏｍｍｉａｃｅａｅ），豆科（Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ），楝科（Ｍｅｌｉａｃｅａｅ），大戟科（Ｅｕｐｈｏｒｂｉａｃｅａｅ），漆树科（Ａｎａｃａｒ!ｄｉａｃｅａｅ），卫矛科

（Ｃｅｌａｓｔｒａｃｅａｅ），翅子藤科（Ｈｉｐｐｏｃｒａｔｅａｃｅａｅ），茶茱萸科（Ｉｃａｃｉｎａｃｅａｅ），鼠李科（Ｒｈａｍｎａｃｅａｅ），锦葵科（Ｍａｌｖａｃｅａｅ），木棉科（Ｂｏｍｂａｃａｃｅａｅ），怪柳科（Ｔａｍａｒｉｃａｃｅａｅ），大风子科（Ｆｌａｃｏｕｒｔｉａｃｅａｅ），番木瓜科（Ｃａｒｉｃａｃｅａｅ），仙人掌科（Ｃａｃｔａｃｅａｅ），使君子科（Ｃｏｍｂｒｅｔａｃｅａｅ），桃金娘科（Ｍｙｒｃａｃｅ!ａｅ），山榄科

（Ｓａｐｏｔａｃｅａｅ），夹竹桃科（Ａｐｏｃｙｎａｃｅａｅ），萝摩科（Ａｓｃｌｅｐｉａｃａｃｅａｅ），旋花科（Ｃｏｎｖｏｌｖｕｌａｃｅａｅ），桔梗科（Ｃａｍｐａｎ!ｕｌａｃｅａｅ），菊科

（Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ）。此外，许多植物都具有作为能源植物进行开发利用的潜力，科学家们也在不断探索新的能源植物。但是目前研究发现具有巨大开发潜力的能源植物只有７０种左右［１０］，而现在已经形成一定规模种植和生产的能源植物只有２３种（表１），包括含糖和含油脂植物。

含糖能源植物主要用于酒精发酵，如甘蔗、玉米等；而含油脂能源植物则主要用于提取各类工业用油，如续随子、绿玉树、橡胶树等［１１］。

４能源植物开发利用的可行性分析

能源植物是新一代的绿色洁净能源，作为未来的新能

源，与其他能源相比，具有许多优点。

４．１不污染环境能源植物是环保型生物反应器，产能过

能源植物资源及应用潜力概述

何会流

（重庆城市管理职业学院，重庆４０００５５）

摘要从不同的层面对能源植物的概念、研究历史、资源研究概况以及生物能源开发利用的可行性等进行了较为系统的分析和总结，对能源植物资源的进一步探索具有参考价值。关键词能源植物；资源；应用潜力中图分类号Ｓ２１６．２文献标识码Ａ文章编号０５１７－６６１１（２００８）１７－０７３８２－０２

ＳｕｍｍａｒｙｏｆＥｎｅｒｇｙＰｌａｎｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌ

ＨＥＨｕｉ!ｌｉｕ（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＣｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５５）

ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｏｎｃｅｐｔ，ｒｅｓｅａｒｃｈｈｉｓｔｏｒｙａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｐｌａｎｔａｎｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｅｒｇｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ，ｗｈｉｃｈｏｆｆｅｒｅｄｕｓｅｆｕｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｆｕｔｕｒｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｐｌａｎｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＥｎｅｒｇｙｐｌａｎｔ；Ｒｅｓｏｕｒｃｅ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ

安徽农业科学，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＡｇｒｉ．Ｓｃｉ．２００８，３６（１７）：７３８２－７３８３责任编辑理雪莲责任校对马君叶