多倍体芦竹应用领域


为巩固脱贫攻坚成果、实施乡村振兴战略、构建国家新发展格局战略部署,近期我国科学家培育的新型能源植物——多倍体芦竹,为我国培育战略新兴产业、实现跨越式发展提供了一条有效途径,并将对我国乡村振兴、绿色发展、维护国家能源安全产生革命性影响。芦竹已被纳入国家林草局植物新品种保护和重点开发利用品种。芦竹原产中国,为无性繁殖,曾传播到地中海,后被引入加利福利亚,用作屋顶材料。经过我国科学家对近十年来收集的 600 多份国内外野生芦竹种质资源的筛选、基因改良、驯化,已培育出多种芦竹新品种。多倍体芦竹产量高,在我国南北方种植,每亩每年产生的干生物量达 3-10 吨,是芦苇的 6-20 倍、桉树的 3-10 倍。一次种植,连续收获 15-20 年。芦竹属固氮植物,管理成本低,可机械化作业。在北纬42 °C以南、海拔1000m下,降水量500mm 以上、零下25°C 以上、含盐量 15‰以下的盐碱地、滩涂地、沼泽地、沙荒地、贫瘠土地及废矿区等均可种植,可形成多个千亿级下游支柱产业。

 芦竹热值为 3800-4200 大卡,可直接替代动力煤。一个地区种植 20 万亩多倍体芦竹,相当于建了一座年产45 万 -150 万吨的绿色煤矿。不仅可为农户增加收入,还可为火电、化工、冶金、建材、工业及民用供热等企业替代煤炭,降低成本并实现减排。据专家测算,种植 6 亿亩多倍体芦竹,可替代我国全部 22 亿吨发电用煤,减少二氧化碳排放 40 亿吨,形成年产值 2.5 万亿元的支柱产业。

石油、天然气替代产业一吨干基多倍体芦竹可生产 0.44 吨甲醇或 300 立方米天然气。种植 2 亿亩多倍体芦竹,每年可生产 3000 亿立方米天然气,可保障我国全年的天然气供应量;种植 3 亿亩多倍体芦竹,可替代我国全部的进口石油 5.1 亿吨。多倍体芦竹还可生产乙醇、液氨、乙二醇、烯烃、芳烃等高端化学品。种植 3 亿亩多倍体芦竹,可满足我国每年 10 多万亿元下游化工产品的原料需求。

绿色氢能产业氢能是 21 世纪的终极能源。我国用多倍体芦竹热解制氢的工业路线已经打通。每吨干基多倍体芦竹可产氢 1100 立方米,每立方米成本低于 0.8 元,只有电解水制氢成本的 1/3。目前我国全年氢气消耗量 3000万吨,种植 1 亿亩多倍体芦竹,可年产绿氢 5000万吨。

航空煤油、航天煤油产业多倍体芦竹可生产航空煤油、航天煤油,种植 8000 万亩多倍体芦竹可满足我国每年全部 3700 万吨航空煤油用量,实现我国航空业零排放、负碳,避免我国航空业即将面临的海外碳税。

炭基土壤修复剂及炭基肥产业多倍体芦竹对土壤中的汞、镍、铬、铅、砷等重金属和氯化钠及卤化物有很强的吸收功能,生长过程就可修复改良土地;同时多倍体芦竹通过绝氧热解生产高端能源及高端化学品后的副产品——生物炭,可用来大规模生产炭基肥,修复板结、酸化、荒漠化、石漠化、盐碱化、重金属污染土地。我国每年化肥施用量 7500 万吨,60% 以上的耕地碳含量小于 1.5%。“生物炭几乎可以解决土壤中的所有问题”(全球学术界的共识),可提高粮食、作物的产量、质量、安全性,并逐步实现耕地永续利用和优化。据专业机构实测,施用炭基肥,可提高作物产量 15%-30%,减少 20%-30% 氮素用量。

制浆造纸产业我国是纸浆进口国,年进口 3000 万吨,占全球纸浆产量的 16%。多倍体芦竹茎、叶均可制浆,得率高,白度好。种植 3000 万亩多倍体芦竹,可产纸浆1 亿吨,形成负碳造纸产业。

人造板产业我国 60% 的木材靠进口,是全球人造板生产国,年产人造板 3.25亿立方米。种植 5000 万亩多倍体芦竹,可提供 1.5亿-5 亿吨原材料,可大量减少木材进口,形成负碳人造板产业。

青储饲料产业多倍体芦竹生长初期粗蛋白含量 15%-19%、纤维素含量 33%,为优质饲料,新鲜芦竹每年可收割 2-3 次,每亩每年产量 10-25 吨。种植 2000 万亩多倍体芦竹,可生产 2 亿吨青储饲料,对维护我国饲料安全、食肉安全意义也十分重大。

碳汇产业 我国每年排放二氧化碳103 亿吨。多倍体芦竹吸收二氧化碳功能强,在我国黄河以南每亩每年吸收 8 吨 -17 吨二氧化碳。种植 6 亿亩多倍体芦竹可吸收 48 亿 -102 亿吨二氧化碳,可形成巨额碳汇资产。据专家评估,我国要实现碳中和,未来需要投资 130 万亿元,用多倍体芦竹实现碳中和仅需 10 万 -15 万亿元,每年可实现经济效益达 2 万 -3 万亿元,节省的110 多万亿元投资可用于其它高新技术产业。

“一种基因可以改变一个国家的命运,一个物种可以改变一个民族的未来。”我国有林地 43 亿亩、草地 40 亿亩、盐碱地 15 亿亩、湿地 8 亿亩、园地 3 亿亩,支持发展芦竹产业,易推行、市场大、效益高,既可形成可持续的支柱产业,又可为国家能源安全、粮食安全、构建新发展格局、实现双碳目标作出突出贡献。

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