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科学家培育出低木质素桉树
来源:  作者:本站

由台湾和美国科学家组成的联合研究小组成功培育出能够吸收比普通桉树多3倍二氧化碳的桉树,这种新的桉树用作纤维素乙醇的生产原料,这意味着有了一种新的途径能减少温室气体排入,防止全球变暖。

  从某种意义上来看,桉树可视为第三代生物燃料。新一代燃料是基于能够被改良过的特殊生物转化技术的应用。分析显示,中非和南美产出的桉树是一种可持续生产的生物质,具有巨大的潜在价值。

  在台湾国立科学委员会的赞助下,台湾林业研究院(TFRI)的研究人员在美国农业理事会与北卡罗来纳州立大学,联合进行基因改良计划。新培育出的桉树不仅能比普通桉树对二氧化碳有更强的吸收能力,而且木质素含量更低,纤维素含量更高。

  TFRI的研究人员ChenZenn-zong解释道,自然界树木中的纤维素、半纤维素、木质素均来源自碳元素。然而只有纤维素可用于纸浆和生物乙醇的生产原料。木质素只是一种“胶体”将纤维素结合在一起,如何分解其中的木质素是生产纤维素乙醇的一大难题。该研究计划基于一个想法,即在相关行业中提高经基因改良过的桉树的价值。所以,我们调整了纤维素和木质素的比例。同时,还提高了桉树对二氧化碳的吸收能力以降低温室效应,以便栽种更多的桉树,消耗更多的二氧化碳。如果每棵桉树的木质素含量降低18%而纤维素含量提高4.5%,Chen估计一家年产量100万吨的造纸厂每年能多收入12亿新台币(约360万美元)。

  桉树是一种生长快速的热带树种,可用作生物能源和造纸业的生物质资源。大量的研究来绘制桉树的基因图谱并将之改良成为能源树种。桉树已经进入了美国能源部联合基因组研究所(U.S.DepartmentofEnergy"sJointGenomeInstitute,DOEJGI)的议程之中,一支国际化研究小组正致力于提高桉树的生物质产量和碳吸收能力的研究。迄今为止,研究人员已成功培育出高产量的品种。但这是首次在某种程度上改良桉树使之既能储存更多碳元素同时又能产生更少的木质素。

  早些时候,遗传学家和植物学家已经成功培育出低木质素的白杨、柳枝稷和高粱以提高纸浆和乙醇产量的目的。由于全球碳和生物质的市场刚刚兴趣,利用农作物吸收更多的二氧化碳越来越引人注目。这些生物质资源可用于造林促进碳的沉积。

  桉树是一种可用于生产固体生物燃料的树种,能和煤共同作为燃料或是用作专门的生物质发电站。预测显示,在热带建造桉树林具有巨大的潜在价值。在巴西,另有4,600万公顷的土地适合造林。这些土地能提供有利环境因素维持桉树林的生长。由于桉树生物质产量高,经高温分解和由生物质到液体加工导致合成的生物燃料(气化和通过Fischer-Tropsch方法合成),因此,可能更多地用于下一代生物燃料的生产,包括纤维素乙醇。
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