基本信息
- 項目名稱：
- 非糧植物種子油脂測定與分析
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本作品測定了來自湖南湘潭、瀏陽、江永，城步，桑植等地的70種植物種子的含油量、理化性質（包括酸值、皂化值、碘值等）及脂肪酸組成并進行相關分析。最終篩選出具有重要應用前景的 39種能源植物，其中樟科、山茶科、無患子科、大戟科等科類種含油量普遍偏高，適合大范圍種植。隨著這些能源植物的進一步開發(fā)，它們的經(jīng)濟價值和社會影響將是巨大的。并為能源危機的解決提供了一種解決方案。
- 詳細介紹：
- 在當今的世界能源結構中，人類所利用的能源主要是石油、天然氣和煤炭等化石能源。然而隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人口的增加、人們生活水平的提高，它們終將走向枯竭。石油資源短缺及大量消耗導致生態(tài)環(huán)境不斷惡化，嚴重威脅人類社會的可持續(xù)發(fā)展。 我國能源形勢更加嚴峻，占世界20％人口的中國，其石油儲量僅為世界的2.4%，而消費量卻為世界第二。2006年石油進口依存度達47%，預計到2020年，缺口1.6-2.2億噸/年。石油安全已經(jīng)成為影響國家安全的重要因素，解決能源替代問題已成為關乎國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題。因此，能源問題已經(jīng)引起我國各界的高度重視，也正在掀起生物質能源研發(fā)的熱潮，從植物油脂中開發(fā)生物柴油是生物質能源發(fā)展的重要方向之一。 我國約有3萬種維管束植物，其中有經(jīng)濟價值的植物約15000種，約4000種具有能源開發(fā)價值，其中可開發(fā)為生物柴油的植物有1000種以上。另外我國擁有1.16億公頃的荒地、灘涂、鹽堿地等邊際性土地發(fā)展非糧能源植物產(chǎn)業(yè)，這不僅可以增加農(nóng)民收入，又可改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。 主要創(chuàng)新點：系統(tǒng)采集了湖南省內(nèi)湘潭、江永、桑植、瀏陽、城步等地方的70種植物種子，對這些植物種子的油脂進行了提取與成分分析。主要的植物種子油脂進行提取與成分分析，較為系統(tǒng)地了解了這些植物種子油脂作為未來非糧能源來源的可能性，對國家能源戰(zhàn)略的制定具有重要的參考價值。 推廣應用前景：本作品通過對70種植物油脂進行較為系統(tǒng)的分析，最終篩選出具有重要應用前景的39種能源植物，其中樟科、山茶科、無患子科、大戟科等科類種含油量普遍偏高，適合大范圍種植。隨著這些能源植物的進一步開發(fā)，它們的經(jīng)濟價值和社會影響將是巨大的。并為能源危機的解決提供了一種解決方案。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：本文通過對湖南省野外主要的植物種子油脂進行提取與成分分析，較為系統(tǒng)地了解了這些植物種子油脂作為未來非糧能源來源的可能性，對國家能源戰(zhàn)略的制定具有重要參考價值。 思路：對非糧植物種子油脂的分析是能源植物種植以及生物能源開發(fā)的重要的基礎性工作。本文測定了來自湖南省內(nèi)的70種植物種子的成分并進行相關分析所得到實驗結果通過與生物柴油的相關制備標準進行對比，得到適合發(fā)展的能源植物。
科學性、先進性及獨特之處
- 通過對非糧柴油能源植物和相關微生物資源的研究，掌握我國能源植物資源狀況，篩選有發(fā)展前途的優(yōu)良高效能源植物，進行產(chǎn)業(yè)化的前期研究，對于生物質能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有極為重要的意義。 本作品的主要創(chuàng)新點和推廣應用前景在于：通過對湖南省野外主要的植物種子油脂進行提取與成分分析，較為系統(tǒng)地了解了這些植物種子油脂作為未來非糧能源來源的可能性，對國家能源戰(zhàn)略的制定具有重要的參考價值。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 我國約有3萬種維管束植物，其中可開發(fā)為生物柴油的植物有1000種以上。另外我國擁有1.16億公頃的邊際性土地發(fā)展非糧能源植物產(chǎn)業(yè)，這不僅可以增加農(nóng)民收入，又可改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。 本作品通過對70種非糧能源植物的研究，總結出了可供發(fā)展的39種能源植物，其中樟科等科類種含油量普遍偏高。隨著這些能源植物的進一步開發(fā)，它們的經(jīng)濟價值將是巨大的。并為能源危機的解決提供了一種解決方案。
學術論文摘要
- 對非糧植物種子油脂的分析是能源植物種植以及生物能源開發(fā)的重要的基礎性工作。本作品測定了來自湖南湘潭、瀏陽、江永，城步，桑植等地的70種植物種子的含油量、理化性質（包括酸值、皂化值、碘值等）及脂肪酸組成并進行相關分析。結果表明：70種植物中，有50種植物的含油量達百分之十以上，有26種植物的含油量高達20%以上，油脂的理化性質差別較大，脂肪酸組成主要有月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、棕櫚油酸、順，11-反-十八碳二烯酸、反-9-十八碳烯酸甲脂、亞麻酸、順-8-二十碳烯酸、棕櫚酸、花生酸十種脂肪酸。其中以十六碳和十八碳的脂肪酸為主。大部分油脂的理化性質及脂肪酸組成符合生物柴油的標準，適合發(fā)展為能源植物。
獲獎情況
- 該作品于2011年3月榮獲第四屆“挑戰(zhàn)杯”湖南科技大學大學生課外學術科技作品競賽一等獎
鑒定結果
- 本作品通過對70種植物油脂進行較為系統(tǒng)的分析，最終篩選出具有重要應用前景的39種能源植物隨著這些能源植物的進一步開發(fā)，它們的經(jīng)濟價值和社會影響將是巨大的。并為能源危機的解決提供了一種解決方案。
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 能源是經(jīng)濟發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚幕A。在當今的世界能源結構中，人類所利用的能源主要是石油、天然氣和煤炭等化石能源。然而隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人口的增加、社會生活的提高，它們終將走向枯竭。石油資源短缺及大量消耗導致生態(tài)環(huán)境不斷惡化，嚴重威脅人類社會的可持續(xù)發(fā)展。我國油氣等礦產(chǎn)資源嚴重短缺，后備資源儲備不足，資源利用效率低下，已成為國民經(jīng)濟健康發(fā)展的重大瓶頸。 由于生物能源是清潔的可再生能源，因此成為各國科學家研究的首選。但目前生物能源的原料主要是糧食。然而以糧食為基礎的生物能源發(fā)展已有威脅糧食安全的發(fā)展傾向。因此，重點研究與開發(fā)非糧食生物液體燃料，做到不與糧爭地，不與民爭糧，合理利用劣質土地種植能源作物和植物。利用非糧柴油能源植物生產(chǎn)生物質能源是最積極和最重要的手段，是實現(xiàn)人類自我能量供給的重要基礎。 自從1986年，諾貝爾獎獲得者，美國加州大學的化學家卡爾文建立了“能源林場”以后，世界各國先后栽培了多種非糧生物能源植物，而且還有很多國家建立了各種生物能源基地，如：“石油植物園”、“能源農(nóng)場”、“能園林”等。 當前生物柴油的研究已是世界科研的焦點，世界各國紛紛根據(jù)本國國情選擇合適的油脂原料生產(chǎn)生物柴油，大多采用植物油脂制取生物柴油。油脂微生物具有資源豐富、油脂含量高、生長周期短、碳源利用譜廣、不受氣候限制等特點，易于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。 我國是世界上生物多樣性最豐富的國家之一，我國種子子植物的種類居世界第三位。但是我國非糧能源植物的起步開發(fā)較晚，與西方發(fā)達國家相比還是有較大的差距。當前我國的研究主要集中在少數(shù)非糧能源植物成分的研究、品種選育、栽培，而對應用性的研究仍較少。 我國對以麻瘋樹為原料制備生物能源的研究已經(jīng)取得了較大進展。同時在甜高粱研究與新品種選育這一領域我國居世界領先水平。我國雖然有豐富的草本非糧能源植物資源，但我國對生產(chǎn)纖維素類為目的的非糧能源植物的研究幾乎沒有。仍有一些能源植物種類和數(shù)量等資源情況尚不完全清楚。能源植物良種篩選和高效培養(yǎng)技術尚未開展研究。生物柴油的生產(chǎn)和利用也剛剛起步，其提制技術有待于進一步深入研究。因此，加大對其他能源植物的開發(fā)力度具有重要的意義。
