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倪維斗院士:通過技術創(chuàng)新,大力發(fā)展超級能源生物質燃料

中國經濟新聞網發(fā)布時間:2023-04-19 10:37:46  作者:趙姍

  4月17日,由中國產業(yè)發(fā)展促進會生物質能產業(yè)分會、中國農業(yè)大學、國際能源署生物質能中國組、中國能源研究會綠色低碳技術專委會聯(lián)合主辦的第四屆全球生物質能創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇在北京舉行。來自政府機構、國際組織、科研院所、行業(yè)組織、領軍企業(yè)、金融機構和行業(yè)知名專家等118位行業(yè)大咖齊聚一堂,共謀生物質能產業(yè)發(fā)展。

  中國工程院院士、清華大學原副校長倪維斗出席會議,并發(fā)表了《雙碳背景下構建基于生物質的新生態(tài)能源系統(tǒng)》的主題演講。


圖1:倪維斗院士

  倪維斗指出,自然界中原有的碳平衡是在生物和大氣之間的循環(huán)、大氣和海洋之間的交換以及含碳鹽的形成和分解過程中,參與反應的碳與生成產物中的碳保持相等的狀態(tài)。這種平衡狀態(tài)可以通過自然的碳循環(huán)過程進行調節(jié),使得地球上的碳元素保持在相對穩(wěn)定的水平。

  然而,由于人類活動導致的溫室氣體排放,碳平衡受到了破壞。倪維斗院士認為,生物質作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,建立基于生物質新型生態(tài)能源系統(tǒng)是實現(xiàn)雙碳目標的核心。生物質燃燒過程當中雖然排放二氧化碳,但是在生長過程當中吸收了大量二氧化碳,因此屬于綠色能源。

  在本次論壇上,倪維斗院士提出了一系列關于建立基于生物質新型生態(tài)能源系統(tǒng)的建議,其中一條是“要通過技術創(chuàng)新,大力發(fā)展超級能源生物質燃料”,超級蘆竹就是近年來關于超級能源生物質燃料的一項重大突破。


圖2:超級蘆竹

  倪維斗介紹,水稻秸稈每畝年產只有1噸左右干生物質燃料,而超級蘆竹可以達到10噸干生物質燃料,其熱值是4000—4500大卡/公斤,比褐煤還要好,接近動力煤5000大卡/公斤,且環(huán)保無污染,有很好的價格競爭力。

  “我們國家現(xiàn)在有邊際土地25億畝,還有10億畝鹽堿地,荒地也很多。就按每畝5噸干的生物質能源計算,如果有6億畝邊際土地種植,就可以把所有燃煤廠的燃煤頂替掉,有2億畝種植,就可以頂替現(xiàn)在全國3000億方天然氣用量。”倪維斗院士說,超級蘆竹一年的生長期還是優(yōu)質碳匯,冬天把它割掉就成為優(yōu)質生物質燃料,國家林草局宣稱中國33億畝森林每年新增加的碳匯有8億噸,“但是,如果種植1億畝超級蘆竹,碳匯就超過10億噸。”

  據(jù)了解,超級蘆竹是武漢蘭多生物科技公司(以下簡稱“蘭多生物”)培育出來的一種高效率、高生物量能源植物。十年來,蘭多生物收集了近700份國內外野生蘆竹種質資源,利用系統(tǒng)選育、物理化學誘變等手段,培育出多種“超級蘆竹”新品種,其年生長量是熱帶森林的5倍,玉米的7倍以上,水稻秸稈的10倍左右。


圖3:超級蘆竹種苗繁育

  “超級蘆竹”還具有土壤及水體修復效率高、吸附重金屬能力強、變異率低、田間管理少、病蟲害少、氣候及土壤適應性強等優(yōu)勢。超級蘆竹一次種植可連續(xù)收割15—20 年,可以在鹽堿地、灘涂地、廢棄礦區(qū)、濕地等邊際土地生長,降雨量>500毫米的區(qū)域可自然生長。

  倪維斗院士表示,2016年,蘭多生物在湖北石首長江灘涂蘆竹基地開始試種超級蘆竹,面積3000畝,成熟期產量達7.3噸/畝;2019年,在遼寧錦州、山東東營高寒鹽堿地試種,面積近700畝,成活率達95%,成熟期產量達5.6噸/畝。截至2022年,超級蘆竹在湖北、湖南、河北、山東、甘肅、新疆、東北、海南等地種植,涉及13個省份24個地區(qū),其中鹽堿地涉及7個地區(qū)。


圖4:“超級蘆竹”收割之后打捆堆垛

  “超級蘆竹使煤電徹底的低碳轉型成為可能。”倪維斗院士說,除了直接燃燒替代煤以外,超級蘆竹還可以做很多事情。如果熱化學轉化,它能生產甲烷、一氧化碳、氫氣、生物炭,還可以用來大量制造甲醇、乙醇、液氨、汽柴油、航空煤油等為交通工具提供動力,解決未來整個綠色液體燃料短缺的問題。(中國經濟新聞網 記者趙姍)


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