4月17日，主題為“奮進(jìn)碳時(shí)代 構建新生態(tài)”的第四屆全球生物質(zhì)能創(chuàng )新發(fā)展高峰論壇暨有機固廢資源(能源)化利用科技裝備展在北京開(kāi)幕。本次活動(dòng)由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì )生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì )、中國農業(yè)大學(xué)、國際能源署生物質(zhì)能中國組、中國能源研究會(huì )綠色低碳技術(shù)專(zhuān)委會(huì )等單位共同舉辦。
在論壇上，中國農業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心教授程序介紹了和石元春院士近年來(lái)的共同研究成果，進(jìn)行了以“中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)需要‘原料革命’—‘雙碳’和鄉村振興大背景下我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)如何高質(zhì)量地發(fā)展”為題的主旨發(fā)言。
在發(fā)言時(shí)，程序教授指出了當前我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)存在的主要問(wèn)題，即生物質(zhì)自身在原料特性上存在先天性的能量密度甚低、質(zhì)量密度低等缺陷，導致原料的收、集、運困難和高成本、轉化路徑受限(品種太少)、效率低下等。這些，造成了當下生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成本均持續高企、難以贏(yíng)利和擺脫補貼等。
針對我國生物質(zhì)能發(fā)展存在的各種問(wèn)題，程序教授指出了解決問(wèn)題的辦法，即“從根本上改變生物質(zhì)的能量和質(zhì)量密度屬性，去除秸稈作為生物天然氣主要原料的技術(shù)瓶頸”，推進(jìn)“原料革命”，幫助我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)擺脫困境，助力我國“雙碳”目標實(shí)現和鄉村振興戰略的落實(shí)。
具體來(lái)講，程序認為可以通過(guò)以下措施，推進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的“原料革命”：
一是提高生物質(zhì)的能量密度。即通過(guò)生物質(zhì)在250～450℃的溫度和有限供氧或完全缺氧的條件下受熱慢速分解，脫除揮發(fā)分、散失絕大部分內生結合水，產(chǎn)生含碳率80%以上的煤化生物質(zhì)，使生物質(zhì)的能量密度從15-18MJ/kg 提高至25-27MJ/kg。
二是對煤化生物質(zhì)直接利用及其衍生的生物基合成氣平臺。通過(guò)生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)升級和生物質(zhì)耦合燃煤發(fā)電替代煤電，突破生物質(zhì)氣化的技術(shù)障礙，獲得合格的工業(yè)化生物基合成氣流，建立生物基合成氣平臺，衍生大批后續能源、材料產(chǎn)業(yè)。
三是煤化生物質(zhì)進(jìn)一步轉化為生物基。以煤化生物質(zhì)為原料，大量水蒸汽和氧氣為氣化劑，采用加壓氣流床煤化生物質(zhì)高溫氣化工藝，生產(chǎn)出生物基合成氣，再經(jīng)水蒸氣變換等工藝，制成由綠H2和CO組成的生物基富氫合成燃氣——新型環(huán)境友好型“綠氫”，具有碳零排放的特點(diǎn)，而且儲、運、用均遠比純氫安全、穩定和低成本。
此外，程序提出生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)“原料革命”的另一個(gè)重要內涵：秸稈高效率制沼氣-生物天然氣。近年農村秸稈無(wú)出路、焚燒問(wèn)題越來(lái)越尖銳，干秸稈難以高效、順暢地沼氣發(fā)酵。針對這一問(wèn)題，中國農業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心崔宗均團隊研發(fā)出“高濃度梯度厭氧發(fā)酵工藝”和相應的技術(shù)和關(guān)鍵設備。這項技術(shù)和裝備的問(wèn)世，打破了當今沼氣-生物天然氣行業(yè)普遍存在的困境。將數以?xún)|噸計的“問(wèn)題廢棄物”變成寶貴的原料，振興生物天然氣能源行業(yè);并徹底解決燒秸稈難題;還為助力鄉村振興和實(shí)現“雙碳”目標送上了希望。
程序指出，當前，公眾乃至決策機構對生物質(zhì)原料的供應能力仍存有很大的疑慮。有鑒于此，必須走出一個(gè)誤區：只看到農林廢棄物是生物質(zhì)資源，而忽視或不了解我國有面積接近耕地的邊際土地、能夠大量種植能源灌木/草類(lèi)原料。迫切需要來(lái)一場(chǎng)生物質(zhì)原料在生產(chǎn)方面的革命。
研究發(fā)現，通過(guò)對生物質(zhì)改性，可以從根本上改變生物質(zhì)的能量形狀和質(zhì)量密度形狀，可以免除掉生物質(zhì)致命痼疾，是革命性的創(chuàng )新性思路，通過(guò)此種途徑，大力推進(jìn)生物質(zhì)能發(fā)展，適合中國的國情。
程序說(shuō)，生物質(zhì)的原料革命，將會(huì )使我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)徹底翻身，必將在改革能源結構、助力鄉村振興和實(shí)現“雙碳”目標等方面大顯身手，大放異彩。
