林业生物质能源树种栎树的开发利用前景

2012-04-10 04:40张占海郭欣荣
河北林业科技 2012年6期
关键词:栎树生物质能燃料

张占海,王 辉,郭欣荣

(承德市林木种苗管理站,河北 承德 067000)

栎树(俗称橡子树、柞树)是分布最广的一种林业生物质能源树种,其分布从东北地区、内蒙、河北、河南、贵州、陕西、山西到云南等省都有分布;河北省是主要产区之一,现共有栎树面积为90万hm2,全国大约有667万hm2。栎树种子是生产生物质能源燃料乙醇最理想的原料,生物质能源是未来能源发展的方向,随着石化能源的逐渐枯竭,环境污染日趋严重,生物质能源的使用量将逐年增加,林业生物质能源以其既可绿化,林副产品又能用于能源生产的双重功效,将在生物质能源领域独占鳌头。现有的栎树资源除陕西有部分近年发展起来的人工林外,大都是天然林,主要为用材林,栎树的综合开发利用还属空白,随着人们对林业生物质能源需求的不断增加,栎树的开发利用前景将十分广阔。

1 栎树的用途

栎树又名橡树、柞树,它从材质到种籽都可以利用,叶可养柞蚕,它的木材强度高、耐腐、耐湿、耐磨,材色悦目,花纹美观,所以用途极广泛,宜作桩木、船坞、码头等水工用材;又宜作车辆、枕木、梁柱、坑木、重型地板、器具把柄、家具、及双杠、垒球棒等体育器械用材。小材与梢头还可用来培养香菇、木耳、银耳和灵芝。果实为栎树种子,俗称(橡子),种壳可制活性炭,1t栎树种子可脱壳250kg,可制30kg活性炭;栎树种仁浸泡液含单宁,经浓缩即成栲胶,1t种子可得栲胶250kg左右,1t栲胶的销售价格为3000元左右,橡碗栲胶为热溶栲胶,主要用途为制革、化工、钻井矿山、蓄电池制造、工业锅炉处理,人造板、防腐及环保等方面均有广泛的使用价值。栎树种子的淀粉含量达平均57%,比玉米稍低,目前种仁可出口日本和韩国,每吨售价6000元左右,更重要的是3.5t栎树种籽就可以生产出1t燃料乙醇,是生产生物质能源燃料乙醇最理想的原料。

2 利用前景

(1)燃料乙醇是生物质能源的一种,它可作为汽车燃料,与普通汽油相比,车用乙醇汽油增加了含氧量,燃烧更加充分,它能有效降低汽车尾气污染,又能减少对石油的依赖,同时还可用于发电、家庭取暖做饭等。目前很多地区都在使用,加油站标出的“乙醇汽油”就是添加了燃料乙醇的汽油。我国目前燃料乙醇的生产原料主要是粮食。随着燃料乙醇在全国的推广使用,有关粮食安全的问题引起了专家的关注,如果大规模使用粮食生产燃料乙醇,将出现“车与人争粮吃”的局面,从而影响我国粮食安全。利用“非粮”生产燃料乙醇已成必然。利用林业生物质能源为原料,生产燃料乙醇,是未来能源的发展方向,也是国家大力扶持的新型生物质能源产业。

(2)生物质能源是继房地产业之后,最具竞争力的阳光产业,据国际能源机构统计,人类目前主要使用的石油、天然气和煤炭等三种化石能源,可供开采的年限分别只有40a(中国为15a)、50a和240a。在化石能源渐趋枯竭、能源需求和油价持续上升、世界能源资源争夺愈演愈烈的背景下,生物质能源的生产前景广阔。2009年我国消耗的汽油量为6400万t,如在全国实施乙醇汽油计划,按汽油中添加10%的燃料乙醇计算,即市场需要燃料乙醇640万t,但目前不可能实施,原因是生产燃料乙醇的原料存在问题,使得产量有限。发展燃料乙醇生产的替代原料已成当务之急,栎树种子就是最佳的替代原料。

随着汽车拥有量的不断增加,燃料乙醇的需求量也将增加,国家发改委在生物质能源中长期发展规划中已提出:生物质能源的使用量,到2020年将达到1200万t。发达国家早在10年前就开始研究,完全使用燃料乙醇的动力机。燃料乙醇有极大的市场需求。这还不包括燃料乙醇用于发电、取暖和生活的用量。所以,作为林业生物质能源原料栎树的开发利用前景广阔。

(3)使用栎树种子生产燃料乙醇,是直接以林业副产品作为原料组织生产的,在不影响树木其他功能的情况下,可正常产种子,可使环保功能和经济效益共赢,也是对创建高效农业的极大支持。同时,其副产品也直接应用于养殖业,回馈于农业。使用栎树种子生产燃料乙醇的副产品酒糟,可生产DDGS高质量饲料,具有极高的市场价值。二氧化碳可应用于饮料业。酒废液进行厌氧发酵,其产生的沼气可作为锅炉和家庭生活的能源。开发利用栎树资源不仅对林业的发展十分有利,同时也对发展地方经济有很大的贡献,可调整产业结构、增加农民收入、增加就业、并可拉动相关行业的发展。

3 栎树现状

栎树有强大的根系,主根明显而深,侧根粗大,根系范围可达6~7m,侧根纵横交错,固土保水作用明显;栎树树干有一层木栓组织,不易燃烧,有防火功能;栎树主根深,侧根副宽,具有很强的抗风能力;栎树的掉落物中营养含量高,树叶中N、P、K元素的含量最大,随着叶片凋落,大量元素归还土壤,可保持土壤肥力;栎树抗旱耐寒。无论是山地造林还是园林绿化都是上佳树种。河北省共有栎树90万hm2,秦皇岛、石家庄、保定都有分布,承德市栎树面积为59万hm2。现有的栎树资源多为天然次生林,树龄在15a以下,主要属薪炭林、水土涵养林,防风林等,且为丛生,不易结实,使得产量不高,如经过抚育、天然林改造并进行良种选育繁殖,选出一批产量高的优良品种,进行培育、繁殖,其产量会有很大的提高,为大量使用栎树种子提供可靠保障。随着人们对用栎树种子替代粮食生产燃料乙醇的不断认识,栎树种子的需求量将不断增加,也为林业生物质能源树种栎树的开发利用带来契机。

4 开发条件

目前栎树产业还属空白,亟待开发利用,河北省位于北部栎树资源的中心,有着得天独厚的优势;首先,河北省现有栎树面积90万hm2,面积大。其二,品种全,有栓皮栎、槲栎、麻栎、蒙古栎、辽东栎等多个品种,全国的所有品种在河北都有分布。其三,科研技术力量雄厚,且毗邻北京拥有各科研院所便捷的技术支持。另外,河北省生物质能源规划了两个布点,因原料选择有误,项目所选原料为甘薯,甘薯属粮食,已被国家明令禁止使用,因此该项目至今仍搁置,栎树的开发利用将使项目起死回生。山东肥城金塔集团公司已研制出利用栎树种子生产燃料乙醇的成套设备,开发利用的条件已经基本成熟。

综上所述,开发利用林业生物质能源树种栎树,无论对林业还是对经济的发展,以及对环境的保护前景都十分广阔。首先,它可以改变林业发展的思路,过去发展林业比较注重绿化,忽视了林副产品的利用,见效慢,林业发展的后劲不足。栎树一经栽植百年受益,它不仅具备树木的多项功效,而且其果实还是生物质能源的原料,见效快;其次,它适应国家的能源政策,使用生物质能源是未来能源的趋势,生物质能源因其可再生,且不污染环境,因此必将成为新能源的重要组成部分;另外,栎树的开发利用,不同于其他林业生物质能源树种,如:麻风树、黄连木、文冠果等,它们适宜生长的范围小、现有的资源少、种子产量小,而栎树则不存在这些弊端,我们可借助国家大力扶持发展生物质能源的契机,将林业生物质能源栎树的开发利用开展起来。总之,无论是资源优势、利用价值,还是政策方向,河北省林业生物质能源树种栎树的开发利用前景都是十分广阔的。

[1]中国树木志编委会.中国主要树种造林技术[M].北京:中国林业出版社,1981.

[2]张占海.用栎树种籽为原料生产燃料乙醇[P].中国,200710161409.1.

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