4月17日，主題為“奮進碳時代 構(gòu)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幕。本次活動由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、國際能源署生物質(zhì)能中國組、中國能源研究會綠色低碳技術(shù)專委會等單位共同舉辦。
在論壇上，中國農(nóng)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的共同研究成果，進行了以“中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)需要‘原料革命’—‘雙碳’和鄉(xiāng)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，程序教授指出了當(dāng)前我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)存在的主要問題，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(dǎo)致原料的收、集、運困難和高成本、轉(zhuǎn)化路徑受限(品種太少)、效率低下等。這些，造成了當(dāng)下生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成本均持續(xù)高企、難以贏利和擺脫補貼等。
針對我國生物質(zhì)能發(fā)展存在的各種問題，程序教授指出了解決問題的辦法，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“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”目標實現(xiàn)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的落實。
具體來講，程序認為可以通過以下措施，推進生物質(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(nèi)生結(jié)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(xù)能源、材料產(chǎn)業(yè)。
三是煤化生物質(zhì)進一步轉(zhuǎn)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，而且儲、運、用均遠比純氫安全、穩(wěn)定和低成本。
此外，程序提出生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)“原料革命”的另一個重要內(nèi)涵：秸稈高效率制沼氣-生物天然氣。近年農(nóng)村秸稈無出路、焚燒問題越來越尖銳，干秸稈難以高效、順暢地沼氣發(fā)酵。針對這一問題，中國農(nóng)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(yīng)的技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備。這項技術(shù)和裝備的問世，打破了當(dāng)今沼氣-生物天然氣行業(yè)普遍存在的困境。將數(shù)以億噸計的“問題廢棄物”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(xiāng)村振興和實現(xiàn)“雙碳”目標送上了希望。
程序指出，當(dāng)前，公眾乃至決策機構(gòu)對生物質(zhì)原料的供應(yīng)能力仍存有很大的疑慮。有鑒于此，必須走出一個誤區(qū)：只看到農(nóng)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/草類原料。迫切需要來一場生物質(zhì)原料在生產(chǎn)方面的革命。
研究發(fā)現(xiàn)，通過對生物質(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，通過此種途徑，大力推進生物質(zhì)能發(fā)展，適合中國的國情。
程序說，生物質(zhì)的原料革命，將會使我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)徹底翻身，必將在改革能源結(jié)構(gòu)、助力鄉(xiāng)村振興和實現(xiàn)“雙碳”目標等方面大顯身手，大放異彩。
