甜高粱将是生物质能源的主力军-新能源专业论文(1)

最近发布的可再生能源发展“十一五”规划显示，以甜高梁茎秆、木薯等非粮原料生产燃料乙醇的技术已具备商业化发展的条件。规划还表示要加强能源作物生产组织体系的建设，合理组织好能源作物的选育、种植、栽培的规划工作，形成完善的能源作物种植、抚育管理和收购储存的产业化服务体系。

因此，本文作者黎大爵教授通过对甜高梁选育和栽培成果等方面的介绍，为我们呈现了能源作物甜高梁解决能源问题的光辉前景。甜高粱原是一种热带作物，但由于它的种质资源十分丰富，品种繁多，生育期自3-7个月不等，因此在热带、亚热带、温带地区均可栽培。

我国是一个盛产高粱的国家，1993 年，我国粒用高粱栽培面积达282.8万公顷，总产量达703.4万吨，占全世界的10.73%。我国甘蔗的单位面积的产量与世界持平，甜菜的单位面积产量只有世界平均产量的54%，而粒用高粱的单位面积产量却为世界平均单产的285%。

甜高粱的生物学特性与粒用高粱类似，实践也表明，我国非常适合于甜高粱的栽培。第四届世界能源协会国际座谈会会议中指出：甜高粱作为大规模的能源作物具备有利的特性，其前途很有希望。

用甜高粱生产酒精具有以下优点：1. 产量高甜高粱的生长快、产量高，在生物量能源系统中，甜高粱是第一位的竞争者，在北京，甜高粱品种‘雷伊’，从 7 月 20日至 26日间，平均每天长高12 cm，其生长速度之快，实在令人赞叹！无愧于“高能作物”的光荣称号。阿根廷农业——工业实验站的试验表明，甜高粱碳水化合物的产量为玉米的二倍。

据美国农业部的资料，用甜高粱生产酒精的其产量为500 加仑/英亩(单季)，分别为玉米的234%、粒用高粱的400%、小麦的633%、黑麦的926%、燕麦877%、大麦的602%、水稻的286%、白马铃薯的167%、甜马铃薯的263%、甜菜的121%。因甜高粱的种子和茎秆均可用以生产酒精，是一种非常理想的作物。

美国的实验结果表明，每公顷甜高粱可产酒精6106升，而被称为太阳能最有效的转化器的甘蔗，每公顷仅产酒精 4680 升，比甘蔗高30%。印度用甘蔗和甜高粱生产99.5%无水酒精，甜高粱的单位面积产量为5700-6500 升/公顷/年，比甘蔗的4000-4500升/公顷/年高30%左右。

南斯拉夫联邦共和国的实验也表明，在水浇地每公顷可产8,000升酒精。中国科学院植物研究所植物园的试验也表明，甜高粱品种 ‘M81-E’、‘雷伊’、’凯勒’ 和 ‘泰斯’ 的酒精产量分别为每公顷560

7、59

8

1、6131和6159升。日人新川清星作过以下试验：若将以下作物每公顷、每天所合成的碳水化合物都转化为酒精的话，甜高粱为48升，而玉米、小麦和粒用高粱则分别为 15，3和 9 升。

同甘蔗比较，用甜高粱生产酒精有许多优点：在热带地区，甜高粱一年可收获2-3次，而甘蔗只有一次；甘蔗用茎秆繁殖，亩用500—800公斤的蔗茎，且不易机械化种植，而甜高粱用种子繁殖，每亩0.5 公斤种子即足，一台播种机一天可播种数百亩；甜高粱耐旱、耐涝、耐盐碱，它对水分的需要量仅为甘蔗的1/3，玉米的1/2。对肥料的需求只有甘蔗的35-40%。

美国能源部在1979年制订的酒精产量计划中，拟逐步用甜高粱取代玉米生产酒精，因为甜高粱每英亩可产600加仑酒精，而玉米只能生产237加仑。在一些特殊的缺水、土壤贫瘠地区（巴西北部，非洲的一些地区和中国等等）用于生产酒精，甜高粱甚至是一种比甘蔗更有希望的作物（“撒哈拉生物酒精的前景和发展机会”的研究摘要，世界银行）。

2．甜高粱是减排的优良作物开发甜高粱酒精燃料的另一个好处是降低了空气中二氧化碳的含量。近来大气中的二氧化碳的浓度已从工业革命前的280 ppm上升到2000年的416 ppm；20世纪80年代后平均增长率为0.4%，专家指出，如果温室气体在大气中增长速度保持在目前态势，那么至2100年温度将上升1.5—4.5C，全球海平面将可上升一米左右。

世界上有些城市和岛屿，有可能招来灭顶之灾。巴西发展甘蔗，它每年吸收石化燃料所排放CO2 的20%，仅COPERSUCAR公司2001/02年度用甘蔗生产230万吨酒精，通过加工酒精和蔗渣，避免了270万吨碳/年的排放，甜高粱作为一种能源作