氣化多聯產將生物質吃干榨凈

　　眾所周知，生物質能源是最有可能替代化石能源的新能源。南京林業大學團隊領銜的生物質氣化多聯產技術可將生物質“吃干榨盡，物盡其用”。1月25日，南京林業大學材料科學與工程學院教授周建斌接受中國化工報采訪時表示，該技術已在國內外建成了30多項生物質氣化多聯產工程，擁有系列核心成果，總體技術處于國內外領先水平。

創新技術世界首創

　　了解到，南京林業大學從2002年開始系統研究生物質氣化發電聯產生物質炭(活性炭、工業用炭、機制燒烤炭)、生物質肥(炭基肥料、液體肥)、熱的工藝、設備、產品，并形成應用產業化。

　　周建斌介紹，該技術是以木片、果殼、秸稈等為原料，通過氣化多聯產技術，同時得到可燃氣、生物質炭以及生物質提取液等三種產品。生物質燃氣可以燃燒供熱或發電，生物質炭根據原料特性可生產活性炭、工業用炭、機制炭或炭基復合肥，生物質提取液可生產液體肥等。

　　由于生物質原料中的大部分碳、硫和氮元素保留在生物質炭中，相對于傳統直接燃燒發電或者傳統的氣化技術，生物質氣化多聯產技術最大限度地減少了排放，無廢渣和廢水，具有良好的經濟效益和環境效益。

　　“我們的技術是世界首創，從技術、工藝、設備到產品開發具有系列原創性成果，引領并推動了國內外生物質能源行業、活性炭行業、工業用炭、機制燒烤炭、炭基肥料、液體肥料的技術和產業發展。”周建斌說。

　　周建斌告訴，美國加州大學墨塞德分校聯合美國加利福尼亞能源委員會和美國農業部2015年開始研究生物質氣化聯產炭(活性炭、炭基肥料)技術，但南京林業大學早在15年前就開始研究該技術并形成產業化。

　　“這項技術已經超越了歐美、日本現有的技術，能夠發電，生產熱水、炭基肥、木醋活性肥等多種產品，使農林廢棄物吃干榨凈，顛覆了直接燃燒發電、單一產出的模式。”周建斌說。

將生物質物盡其用

　　中國林科院林化所研究員應浩表示，南京林業大學的這項生物質熱解氣化技術重點研發了熱解氣化新型反應器和成套技術裝備，制備出生物質燃氣、功能性炭材料及相關產品，并集成開發了農林剩余物氣化供氣、發電和供熱系列技術裝備，實現了農林剩余物的高效綜合利用。

　　“生物質氣化多聯產技術的整個加工過程無需外加熱量，也不需要添加任何的化學藥品、助劑、添加劑或者催化劑等。”周建斌說。

　　周建斌表示，該技術可用于工業企業供熱，如食品、藥品、肥料、竹木加工企業。用生物質氣化供熱或者發電聯產炭技術，氣化產生的熱燃氣直接供鍋爐燃燒，替代傳統直燃鍋爐或燃煤鍋爐。每噸生物質原料產生3噸蒸汽，同時得到0.2～0.3噸生物質炭用來制作機制炭棒(目前市場價在3500元/噸)，可實現工業企業供熱的零成本。該技術于2017年和2018年兩次得到國家能源局和原環境保護部的采納并發文推廣，先后獲得了2018年度國家林業和草原局、中國林學會頒發的梁希林業科學技術一等獎、2018年度江蘇省科技進步一等獎。

　　周建斌給算了一筆賬：以承德華凈活性炭公司的3兆瓦杏殼氣化發電聯產活性炭、肥、熱技術項目為例，該項目年消耗原料約4萬噸，發電2100萬千瓦時(0.75元/千瓦時)，價值1575萬元;活性炭6000噸(9000元/噸)，價值5400萬元;熱水(80℃)20萬噸(20元/噸)，價值400萬元;提取液7200噸(生產液體肥1.5萬噸，5000元/噸)，價值7500萬元。這樣以來，總產值可1.5億元，年成本約9000萬元，年利稅6000萬元，而總減排二氧化碳3.8萬噸。

　　該項目首創了生物質能源多種清潔并行利用方式，包括生物質氣化發電并網;發電機尾氣余熱產生熱水供生活使用;經余熱鍋爐降溫后的尾氣輸入蔬菜大棚，可為大棚供暖，補充二氧化碳，強化植物光合作用，達到節能減排和環保的效果，為我國區域性清潔能源供熱和農村大棚供暖提供了綠色發展模式。

推廣應用意義深遠

　　目前，全國每年有秸稈8.5億噸、稻殼0.4億噸，還有森林撫育剩余物、果樹修枝、木竹加工廢料、果殼等森林“三剩物”3.5億噸，同時大量的廢舊家具、食用菌廢棄原料、中藥渣、煙梗、煙渣等生物質廢料尚未被有效開發利用。

　　“生物質氣化多聯產技術為這些廢棄物利用找到了有效途徑。”周建斌說，該技術的經濟效益是傳統生物質能源、生物質炭、生物質肥效益的3倍，完全可以實現企業可持續經營。不僅實現了生物質的吃干榨凈和零排放，還可以生產多種有利于生態安全的綠色電能、綠色炭材料、綠色肥料。比如這項技術最重要的產品炭基肥和木醋活性肥料，這兩種肥料的大規模生產將對我國減少化肥施用量、治理面源污染和重金屬污染、提升耕地質量產生重大影響。

　　專家測算，如果將林業剩余物與秸稈、稻殼用于生物質多聯產技術，可發電9000億千瓦時，與我國現有水利發電量基本持平;可生產木炭0.7億噸、秸稈炭2.4億噸，木炭和秸稈炭可固定二氧化碳7.38億噸，相當于我國二氧化碳年排放量的1/10;可節約標準煤約3.599億噸，減排二氧化碳約8.97億噸，減排氮氧化物1349.65萬噸，減排二氧化硫約2699.3萬噸，這對我國節能減排將產生直接和重要的國際影響

　　周建斌建議，國家應出臺政策，引導肥料生產企業將生物質炭添加到肥料中。據專家測算，如添加10%～30%的生物質炭，可直接減少肥料用量10%～30%。按照我國每年傳統肥料施用量約6000萬噸計算，即可每年減少傳統肥料施用量1200萬噸。