南非入侵灌木生物质的生物燃料生产潜力初步评估：能源转化路径与可持续开发策略

这篇综述通过理论模型评估了南非地区入侵灌木生物质（如蓝桉、黑荆树等）的多种生物燃料转化路径（包括气化催化、酶解/酸解发酵、费托合成等），揭示了不同物种与技术的能源产出差异：气化催化路径乙醇产量最高（450–488 L/t），蓝桉的费托合成生物柴油产量达196 L/t，而黑荆树沼气潜力最优（458 L/kg.VS）。研究为平衡生态修复与生物能源开发提供了关键数据支撑，并指出需通过实验验证理论模型以指导商业化决策。

　　

亮点

材料与预处理

在纳米比亚、博茨瓦纳和南非采集的入侵灌木（如金合欢属Acacia mellifera、蓝桉等）经风干、破碎后，进行理化性质分析。多国样本为跨区域能源潜力比较奠定了基础。

原料理化特性

如表3所示，不同物种的物理参数、CHNO元素组成及木质纤维素含量差异微小（ANOVA分析见补充材料S1），这意味着可采用统一的物料处理系统（如粉碎设备），但燃料类型与转化工艺选择仍需根据物种特性优化。

结论

同一技术路径下，不同灌木物种的生物燃料（乙醇、柴油、石脑油等）产量差异显著。蓝桉在气化催化中表现突出，而A. mellifera的乙醇产量最低。研究强调需结合物种特性匹配最佳转化技术，例如黑荆树适合沼气生产，而Senegalia mellifera的烘焙固体燃料能量产率高达0.92。

未来工作

建议通过微型发酵罐、微气化装置（如瑞典Bioprocess Control的AMPTS系统）验证理论数据，并纳入可持续性评估以指导商业化应用。

作者贡献声明

Charles Rashama主导研究与初稿撰写，团队在方法论、资源提供及审核中各司其职。

利益冲突声明

作者声明无财务或个人利益冲突。

致谢

感谢欧盟"SteamBioAfrica"项目（Horizon 2020资助号101036401）及合作伙伴的技术支持，特别是猎豹保护基金会在生物质工厂的贡献。