Энергетические культуры. 
Биотопливо и его особенности

Идеальная энергетическая культура должна обладать высокой эффективностью использования ресурсов, иметь устойчивый потенциал для сбора и преобразования солнечной энергии в биомассу с максимальной эффективностью и при минимальных затратах и экологических последствиях. Эти характеристики во многом определяются фотосинтетической системой растения (С3 или С4). Метаболический вариант фотосинтетической фиксации CO₂ у растений с С4-фотосинтезом отличается тем, что первыми стабильными соединениями при фиксации СО₂ являются четырехуглеродные органические кислоты — яблочная и аспарагиновая. Отличительной особенностью С4- растений является высокая скорость фиксации СО₂ в расчете на единицу поверхности листа, более высокая общая фотосинтетическая продуктивность, быстрая скоростью роста. К С4- типу относятся некоторые виды растений в основном тропических и очень небольшое число видов из умеренных широт.

[Dohleman F.G., Long S.P. More productive than maize in the midwest: how does Miscanthus do it? Plant Physiol. 2009 August; 150(4): 2104−2115].

Различают три направления развития биотопливного сырья: увеличение общего количество биомассы, произведенной на гектар в год, поддержание устойчивой продуктивности при минимизация затрат, и увеличение количество топлива, которое может быть произведено из единицы биомассы. Перспективные для биоэнергетики растения должны отвечать следующим критериям:

возможность легкой генетической модификации, большое накопление биомассы, высокий индекс урожайности, низкая потребность в удобрениях, способность расти на маргинальных землях, собираемая биомасса должна храниться в поле, высокая плотность загрузки биомассы, высокая эффективность использования воды, высокая эффективность использования азота, плантации должны быть устойчивы к появлению сорняков, низкая себестоимость биомассы, оптимальный химический состав биомассы, возможность извлекать из биомассы побочные продукты с высокой добавочной стоимостью.

В качестве потенциальных энергетических растений исследуют водоросли и высшие растения.

Введение

в агрокультуру новых видов растений, дающих большие урожаи биомассы с высоким содержанием целлюлозы и низким содержанием лигнина, выращиваемых традиционными методами сельского хозяйства, может оказаться перспективным способом вовлечения новых источников возобновляемого растительного сырья для многоцелевого использования.