就在上个月,我们顺便指出,英国帝国理工学院的研究人员一直在开发一种新方法,以释放普通柳树的全部生物燃料潜力,现在该学校已发布了有关柳树生物燃料项目的更多详细信息。在观察到柳树成一定角度而不是笔直生长时,柳树可以产生更多的生物燃料后,研究小组确定了与这种作用相关的遗传特征。
当您想到生物燃料时,柳树可能并不是您想到的第一种作物,但它的意义不仅在英国而且在美国也可能非同寻常。
风和“反应木”
研究人员此前观察到的是,在自然风吹拂的地区种植的柳树比相对无风的地区生产的生物燃料要多。
研究小组在可控条件下以45度角种植了柳树,并将其遗传特征与苏格兰一个多风场所中以大角度自然生长的树木进行了比较。
关键发现是在胁迫下以一定角度生长会激活一种遗传特性,该特性试图抵消任何将树木侧向推开的力。
最终结果是,柳树茎中的糖分子被强化为高能糖,与未受压树木的糖相比,其可以通过发酵更有效地加工为生物燃料。承受压力的柳树的产量约为不承受压力的柳树的五倍。
正如研究共同负责人Nicholas Brereton博士所解释的那样:
“一段时间以来,我们已经知道,环境压力会导致树木自然发展出经过轻微修饰的'反应木材',并且从该木材中释放糖分更容易。这是一项重要的突破,我们的研究表明,自然遗传变异是造成这些差异的原因,这很可能是从柳树中释放可持续生物能源的未来的关键。”
美国Willow生物燃料
柳树已经在英国各地广泛种植,这一新发现可能有助于将更多的柳树作物过渡到不适合种植食物或动物饲料的边缘土地。
柳树还可以帮助美国解决食品或燃料问题。例如,纽约州正在通过康奈尔大学的一个重大项目来积极开展柳树生物燃料的研究。作为一种耐旱,快速生长,抗虫的生物燃料作物,柳树几乎不需要肥料就可以繁衍。
研究人员估计,仅在纽约,就有超过一百万英亩的边际土地可用于种植灌木柳以用作生物燃料。
除了为该州经济不景气的地区的农民提供急需的经济作物外,柳树生物燃料还将为房地产所有者提供出售或租赁土地的替代方法,以天然气开采的方法称为水力压裂法,即压裂法。与负面影响有关,包括不良健康,水污染和地震。
对于纽约来说,压裂是一个特别紧迫的问题,因为尽管该州位于天然气丰富的马塞勒斯页岩地层上,但它还拥有水库,为纽约市及周边社区的800万人提供饮用水。
更多树木以获取更好的生物燃料
柳树并不是唯一一种被迫用作边际土地新的经济作物的树木。杨树也正在成为潜在的生物燃料作物,中国,以色列和美国等国家竞相开发速度更快的品种。
当在棕地和其他分类土地上种植时,白杨还可以提供可持续性。作为植物修复工具包中的另一个工具,杨树以其从土壤中吸收有毒物质的能力而闻名。
同时,中国的一个研究团队正在利用杨树作为仿生学的灵感,开发出一种新的“凉爽屋顶”涂层,该涂层模仿杨树叶片释放热量的方式。
图片:来自geograph.org.uk的Walter Baxter的Willow,通过Wikimedia Commons
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