能源问题已成为当今世界面临的主要问题之一。随着现代社会对于化石能源高度依赖和大量消耗,能源短缺成为经济发展的重大潜在风险,也使人类社会面临战争和饥荒等重大威胁。生物质能源与核能、风能、太阳能共同构成新能源的初步格局,其总量已成为世界第四大能源,排位仅次于煤炭、石油和天然气,在整个能源系统中占有重要地位,是替代化石能源的主力军之一。
在众多的生物质原料中,草本能源作物以其独特优势占据重要地位。能源草不仅具有高光效、高生物产量,相对于其他生物质原料,能源草更易于在种植、收获、运输、储藏等生产过程中实现全程机械化操作,达到常年连续生产。此外,能源草品种多具有较强的抗逆性,可在边际和荒弃土地种植,在土地利用上同样拥有较大优势。现阶段,我国仍属于发展中国家,能源发展需完全建立在粮食安全的基础上,能源草作为非粮能源作物保证了“不与人争粮、不与粮争地”的发展前提。种植能源草还可减少土壤侵蚀,增加贫瘠土壤有机成分,提高天然有机碳储量,吸收空气中的CO2,直接影响气候变化。
能源草作为第二代新型能源作物,已在世界各国能源发展计划中占据重要部分。目前,能源草的利用形式主要包括生物液体燃料、生物燃气、成型燃料以及直接燃烧利用。现阶段,我国对能源草的研究开发利用,包括品种选育、边际土地适应性、稳定性、种植示范、田间管理与收集运输、燃料开发示范等方面,仍处于初始或空白阶段,企业及社会对能源草的了解也非常有限。
本书编写是在“十二五”国家863计划课题“边际土地能源草分子育种与新种质创制(2012AA101801)”及“能源草高效制备生物天然气关键技术研究(2012AA101802)”,“十二五”国家973计划项目“草本能源植物培育及化学催化制备先进液体燃料的基础研究(2012CB215300)”,国家自然科学基金“割手蜜蔗糖磷酸合成酶基因(SPS)的克隆与表达调控研究(31272493)”、“斑茅关键木质素合成酶基因克隆、RNA干扰及抗逆性表达研究(31302026)”及“十一五”国家科技支撑计划课题“耐盐碱能源草筛选与新品种培育(2009BADA7B04)”等项目课题的研究基础上,不断吸收国内外先进技术和最新的科研成果,从基本概念、主要草种、利用技术、政策法规等方面对能源草及主要能源植物进行较为详尽的介绍,确保全书各章节的相关性,知识点清晰,重点内容论述全面。
本书共分五章,即绪论、主要能源草、其他主要非粮能源植物、能源草开发利用技术、生物能源政策法规及规划。本书由中国农业大学、中国科学院广州能源研究所、四川省草原科学研究院等单位的专家学者共同完成。第一章由马隆龙、杨富裕、孙永明、王亚梅和田雪编写,第二章由张蕴薇、白史且、鄢家俊、杨富裕、刘斯佳、李洪超、徐然、庞帝琼、吴春会、黄艳华、汪辉、张妍娜、高凤芹编写,第三章由高凤芹、张妍娜、杜娟、林炎丽编写,第四章由袁振宏、孙永明、李连华、孔晓英、施晨璐编写,第五章由康利平编写。本书可作为大专院校选修课参考教材,也可供草业、生物质能等相关专业学者阅读参考,同时可作为相关企业进行培训的指导用书。
本书力求立论准确,语言流畅,但编者水平有限,书中难免有疏漏之处,恳请读者见谅并不吝赐教,使得本书日臻完善,造福行业。
编著者
2014年2月