实验室指出糖是生物燃料理想原料的关键因素

普遍的看法是，高大，生长快的树木最适合生物质，但美国能源部两个国家实验室的最新研究表明，树木的大小只是其中的一部分。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)的科学家认为，具有同等经济意义的是木质纤维素生物质可转化为糖的量。燃料。

在由木质生物质生产生物燃料的过程中，原料代表着一笔可观的费用，其中包括树木的种植，收割和运输费用。种植者通常会考虑每英亩可以种植多少棵树木，而很少考虑这些树木将产生多少燃料或燃料质量。

研究人员分析了俄勒冈州种植的900棵黑杨木样品，以确定其大小和组成的变化如何影响原料质量和生物炼制经济。

ORNL的生物化学工程师，项目负责人Brian Davison表示：“这些差异确实带来了经济差异。

新论文《生物能源作物的产量和成分变化的经济影响：毛果杨》发表了新的论文，该论文发表在《生物燃料，生物产品和生物精炼》杂志上。除了Davison之外，其他合著者还有NREL的Renee Happs，Andrew Bartling，Crissa Doeppke，Anne Harman-Ware，Mary Biddy和Mark Davis。以及来自ORNL的Erin Webb，Robin Clark，Chen-Gui Chen，Gerald Tuskan和Wellington Muchero。

每年每英亩产生的燃料量和最低燃料销售价格(MFSP)与树的大小密切相关。研究人员发现，但考虑到最大的25%的树木，其大小和含糖量与MFSP几乎具有相同的重要性。

NREL的分析化学家，论文的主要作者哈普斯说：“从长远来看，就生物炼油厂而言，通过选择能给您带来最多糖分的基因型，总价值可达数百万美元。”

科学家们选择了黑杨木进行研究，因为它的生长速度快且在北美地区盛行。种植大约七年后即可准备收成。除了含糖量之外，研究人员还分析了木质素的含量，木质素形成了难以分解的坚硬细胞壁和树皮。分析提供了使用黑杨木作为生物燃料原料的技术经济分析。

可以克隆具有最佳属性的树以进行快速传播。戴维森说：“我们还可以选育能够增加糖含量和生长的关键基因。”

进行杨木样本技术经济分析的巴特林说：“我们观察到组成和大小之间没有相关性，这意味着我们可以选择性地繁殖以同时最大化这两个属性，而又无需彼此权衡。”

基因工程可以使糖含量进一步提高。研究人员使用计算机模型评估了一个假设场景，该场景涉及两个克隆，其中两个较小的树木中的糖含量增加了5%。额外的糖含量降低了MFSP，强调了成分如何开始补偿较小树木的经济损失-也许是在恶劣条件下无法使树木长得这么大的地区。