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生物质颗粒燃料---农林定向热化学转化技术研发成功

发布时间:2017-09-12    来源:

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生物质颗粒燃料---农林定向热化学转化技术研发成功

 生物质是唯一一种能够转化为液体燃料的可再生资源的物质。以其产量巨大、可储存和碳循环等优点已引起全球的广泛关注。

    

农业废弃物、树木及其残体、动物粪便……这些看似不起眼且难以处理的东西,却是生物质能的重要来源。
生物质能与太阳能、风能、地热能等同为可再生能源,但生物质能是唯一可存储和运输的可再生能源,是国家重点鼓励发展的领域之一。根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》,在农业领域中,将“农林生物质综合开发利用”作为优先主题。
但如何转化?需要突破哪些技术瓶颈?这是中国林业科学研究院林产化学工业研究所研究员蒋剑春团队长期研究的课题。据悉,今年1月,由蒋剑春主持完成的“农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术”项目获得了2016年度国家科技进步奖二等奖。近日,《中国科学报》记者对该团队进行了采访。
一种绿色能源
日常生活中,生物质资源众多,包含农作物、树木、粮食、饲料作物的残体以及树木、动物粪便和其他有机废弃物,是唯一可再生的碳资源,可转化为常规的液态和气态燃料以及其它化工原料或产品。
据统计,生物质能潜力巨大,地球上的植物每年通过太阳能光合作用生成的生物质能总量约为1440亿~1800亿吨,大约等于现在世界能源消耗总量的10倍左右。
“开发利用生物质能具有取之不尽、用之不竭的物质基础。”蒋剑春告诉《中国科学报》记者,以生物质作为原料经过能量转换制造的液体燃料,不但可以弥补化石燃料不足,而且达到保护环境的目的。
作为唯一能够转化为液体燃料的可再生资源,生物质以其产量巨大、可储存和碳循环等优点已引起全球的广泛关注。如日本的“阳光计划”、印度的“绿色能源工程”、巴西的“酒精能源计划”等等,都将生物质能作为国家战略推进。
我国生物质资源丰富,如每年仅农作物秸秆和林业采伐加工剩余物就达10亿多吨。以农作物秸秆为例,有学者在考虑土壤生态保留和秸秆主要用途后认为,中国可新型能源化利用秸秆生态总量约为8661.31万吨。
“一般认为林业采伐剩余物、加工剩余物可收集的约有1亿吨,农业秸秆的可收集量比林业多,农林可收集总量约在2亿吨以上。”团队成员、中国林科院林产化学工业研究所研究员徐俊明告诉《中国科学报》记者。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》已经将生物质能开发利用技术等可再生能源低成本、规模化开发利用作为能源领域优先主题。
据介绍,生物质能源技术发展重点已经从第一代生物质燃料向以木质纤维素炼制为核心的第二代生物质燃料转变,工艺技术主要集中在生物转化和热化学转化方面。
蒋剑春自1996年以来,一直从事林产化学加工领域的生物质能源转化研究。他带领团队针对农林生物质转化过程中存在的降解产物组分复杂、原料转化率低、产品质量不稳定、能耗高等问题,开展了木质纤维和植物油脂定向转化的基础理论研究。
记者在采访中了解到,经过二十多年的持续攻关,蒋剑春团队突破了降解产物定向调控、生产过程持续化、多联产值化利用等工程化关键技术,取得了多项创新性成果。
   “成果的推广应用,对于农林生物质能源化高效利用, 减少农林废弃物资源对环境的影响,有效替代化石燃料,具有显著的经济、社会和生态效益。”蒋剑春说。

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