【深度】生物质产业关键技术突破与产业前景

北极星节能环保网讯:摘要:发展生物质产业,要求生物质成为生物化学工程领域的通用工业原料,应该将原料结构、过程转化和产品特点三者有机联系,开发使生物质原料选择性结构拆分和定向转化的炼制技术,不仅获得产品,还实现最低能耗、最佳效率、最大价值的清洁转化。分析了生物质产业的资源状况、产业前景和目前面临的困境,提出突破关键技术制约进而解决技术经济问题是实现生物质产业化的根本途径。在分层多级定向转化的炼制思路下,依托生物质产业关键技术的突破及过程集成,走原料与产品多元化的道路,生物质产业发展的春天已经来临。

生物质产业以作物秸秆、畜禽粪便、有机垃圾等农林废弃物和环境污染物为原料,使之无害化和资源化,将植物蓄存的太阳能与物质资源深度开发和循环利用,堪称循环经济之典范。大力发展以生物质能为主的低碳生物质产业,部分替代和节约化石能源,有利于改善能源结构,减少二氧化碳排放,缓解和应对全球气候变化[1]。生物质产业是低碳经济发展、清洁能源替代方面的最佳契合点和切入点。

低碳经济以降低温室气体排放为主要关注点,而化石燃料排放的CO2是最大的温室气体来源,所以“CO2减排”是低碳经济最直观的表现。减少CO2排放量应从消除根源着手,第一,压缩碳源,发展生物质产业,生产生物质能源及生物基化学品,减少对化石燃料的依赖;第二,增加碳汇,恢复并加强地球植被建设,通过植树造林等来固定CO2,发展碳汇林业,实现森林面积的增加、森林蓄积量的增加,最终实现森林生态效益。利用可再生能源,发展生物质产业,促进经济发展与碳排放最终脱钩,实现工业减排,是我们的着眼点。通过生物质产业的建立和发展,将循环经济、节能降耗、清洁生产和产业调整四大领域融为一体。

1生物质资源和产业前景

生物质产业是利用对环境友好的可再生资源生产清洁能源及相关化工产品的新兴产业。从资源枯竭、能源安全、环境保护、循环经济可持续发展等方面考虑,建立低碳生物质产业是发展循环经济的大势所趋。

1.1资源状况

规模化生物质产业的发展使生物质资源的开拓成为必然,现在世界各国都将各类植物木质纤维素作为丰富、廉价的原料来源[2]。在中国,生物质产业的原料利用目前主要侧重于废弃的生物质资源,如农作物秸秆、林业加工废料及城市垃圾中所含的废弃生物质等。

农作物秸秆是地球上第一大可再生资源。国家农业部完成了首次全国农作物秸秆资源专项调查,并发布了《全国农作物秸秆资源与评价报告》。据调查统计显示(图1),2009年,全国农作物秸秆理论资源量为8.20亿t(风干,含水量为15%);从品种上看,稻草约为2.05亿t,占理论资源量的25%;麦秸为1.50亿t,占18.3%;玉米秸为2.65亿t,占32.3%;棉秆为2584万t,占3.2%;油料作物秸秆(主要为油菜和花生)为3737万t,占4.6%;豆类秸秆为2726万t,占3.3%;薯类秸秆为2243万t,占2.7%[3]。

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