日立公司开发使竹子成为与木质生物燃料具有同等能效的技术

生命科学 2017年04月14日

日本大型综合电器制造商-日立制作所(总公司位于东京都千代田区)近日,开发了将不适于作为生物质发电用燃料的竹子转化为与来自木材的生物燃料具有同等能效的技术。并判明了在转化过程中产生的成分可作为植物培养剂使用。该技术如能付诸实用,被期待或能带来对竹子的有效利用。

日本战后以栽培竹笋和利用竹材为目的种植了大量的竹子。但近年来由于需求减少,增加了不少处于无人管理的闲置状态的竹林。闲置竹林,由于扎根不深,除了在降大雨之后会引发地表滑坡之外;还因为竹根侵入森林阻碍树木生长,成了一大问题。

另一方面,因竹子富含钾元素,在大型锅炉中燃烧时,焚烧灰烬会在680~900度的较低的温度下发生软化,结成灰块,成为锅炉发生故障的原因。并且因为竹子的氯气浓度较高,容易腐蚀设备的传热管等部件,在低温状态燃烧时,还担心会散发出二恶英等致癌物质,所以被认为不适于作为生物燃料。

日立公司为了将竹子改变成为可利用的生物燃料,专心从事了钾元素和氯去除技术的研发。在研究过程中发现,将竹子粉末化之后浸泡到水中就可简单地使水溶性的钾元素和氯元素融化到水中。根据这一发现,日立公司使用专用的粉碎机将竹子粉碎成直径小于6毫米的微粒浸泡到水中,经脱水处理后,成功地降低了钾元素的浓度。结果,竹子焚烧灰的软化温度上升至1100度以上,灰块变得不容易形成了。氯元素的浓度也降到了木质生物燃料的同等水平。据说该技术还可适用于孟宗竹、刚竹、淡竹、细竹以及未使用的杉树皮。

此外,研究人员对溶化在水中的成分进行分析之后,了解到成分中无有害物质,除钾元素以外,还含有微量的肥料的重要要素氮和磷酸。研究人员将提高了浓度的该提取物用于栽培油菜,发现同无添加的油菜相比,高度高出1~2厘米,重量也增加到了1.24~1.44倍。收割时,叶子也很少有发生变色的情况。 (完)


利用竹子的提取成分栽培油菜时的生长状态。上层为添加了提取成分的油菜,左侧为标准添加量,依次向右分别为添加了标准容量2倍、3倍、4倍提取成分的油菜。左下方为未添加提取成分的油菜。

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(摘自日立制作所新闻稿)

新闻稿URL
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2017/03/0309e.html

文/客观日本编辑部

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