加速碳中和实现 ！我国植物能源研究获突破
发布日期：2023/3/30
近日，国家高新科技企业、武汉兰多生物科技有限公司（以下简称“兰多生物”）超级芦竹基因组科研团队，发布了两份芦竹（绿煤102、翠绿101）高质量基因组。这两份基因组为全球首次发表的芦竹基因组，填补了相关研究的空白，也标志着我国植物能源创新研究取得重要突破。
芦竹作为一种零碳或负碳能源植物，受到越来越多的重视。所谓能源植物，是指通过光合作用把二氧化碳和水快速转化成有机物，并产生高生物量的植物。目前，国际公认的碳中和四大可行性技术路径——能源转型、碳捕捉与利用、植物碳汇、低碳生活，其中前三个都与植物尤其是能源植物密切相关。
芦竹，禾本科芦竹属，属无性繁殖植物，遗传基础狭窄，只能通过现代生物技术进行改良。芦竹基因组十分复杂、组装难度大，至今国内外还没有公开报道的参考基因组可用，严重限制了芦竹基因组学的研究和遗传改良。如何看这次芦竹基因组研究“0”的突破？
中国林业产业联合会常务副会长、国家林草局原总工程师封加平在接受中国经济时报记者采访时表示，兰多生物培育的超级芦竹是一种高产高效的能源植物，大规模种植超级芦竹可助力国家快速实现碳中和。根据兰多生物2021年-2022年测产报告，超级芦竹生长过程中每年产生的干生物量约5吨/亩—10吨/亩，据此测算出其吸收的二氧化碳量8.5吨/亩—17吨/亩、释放的氧气量6吨/亩—12吨/亩，约为热带森林的5倍、玉米秸秆的7倍、水稻秸秆的15倍。
目前，兰多生物正在将芦竹基因组研究成果，在全球率先应用到芦竹品种遗传改良上，正在培育产量更高、抗逆性更强的新一代超级芦竹新品种。此前十多年，兰多生物收集了近700份国内外野生芦竹种质资源，利用系统选育、物理化学诱变等手段，培育出多种生物量大、环境适应性强的超级芦竹品种，可以在盐碱地、滩涂地、高寒地、废弃矿区、湿地等边际土地生长，降雨量＞500毫米的区域可自然生长，一次种植可连续收割15年—20年。
“超级芦竹可以直接替代燃煤，也可以通过先进的生物发酵、热化学转化等技术生产氢气、天然气、一氧化碳、生物油、乙醇、生物炭、聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等，并且能进一步深加工生产几乎所有的高端能源与高端化学品，如甲醇、乙醇、汽柴油、航空煤油（SAF）、液氨、乙二醇、烯烃、芳烃等，从而全面替代煤炭、石油、天然气及其下游产品。”北京航空航天大学教授、中国航空发动机低排放燃烧联合创新中心首席科学家林宇震在接受中国经济时报记者采访时说。
据了解，兰多生物还在全球首创了无热载体蓄热式辐射热解工艺，采用这种工艺深加工超级芦竹，在生产氢气、天然气、一氧化碳等负碳能源及负碳化工产品的同时，其副产的生物炭还可用来生产炭基肥、炭基土壤改良剂、炭基建材、活性炭、炭基导电材料。“零碳”排放是碳中和的终极目标，而兰多生物这一技术路线生产的超级芦竹相关能源、化工产品已经实现了负碳排放，对于实现“3060”“双碳”目标意义重大。
中国能源研究会副秘书长、节能减排中心主任王凡在接受中国经济时报记者采访时表示，2022年以来，“实施可再生能源替代行动”频繁出现在政府文件中。在目前的可再生能源中，超级芦竹最接近化石能源，它们都是碳氢化合物，唯一的差别在于其形成所需要的时间不同，化石能源需要经过上亿年的演变过程，而超级芦竹只需要半年到1年时间，超级芦竹是化石能源完美的替代品。
“我国地域辽阔，有边际土地24亿亩、森林面积34.6亿亩，在确保18亿亩粮食耕地红线基础上，我国完全有潜力发展植物能源来全面替代化石能源，实现能源自主供应，保障国家能源、经济、社会发展安全。”王凡说。
来源：中国经济时报-中国经济新闻网
