創(chuàng)新技術(shù)化廢棄秸稈為綠色燃料

來源：科技日報

收割季過后，田間地頭、防護林帶、鄉(xiāng)村的養(yǎng)殖廠區(qū)，隨處可見秸稈、樹枝、糞污等廢棄物。過去，它們要么被焚燒污染空氣，要么被丟棄占用土地，成為讓人頭疼的“環(huán)境包袱”。如今，這些看似無用的廢棄物，通過一系列技術(shù)創(chuàng)新，變成了清潔高效的生物質(zhì)燃料。

我國每年可收集的秸稈總量達(dá)9億噸，如此龐大的資源如何轉(zhuǎn)化為綠色生產(chǎn)力？近日，在哈爾濱召開的“生物質(zhì)燃料供熱產(chǎn)業(yè)化與零碳園區(qū)建設(shè)大會”上，與會各方代表紛紛給出了各自讓秸稈通過技術(shù)賦能“變身”生物質(zhì)燃料的答案。

技術(shù)突破解決痛點

“當(dāng)前生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨燃料價格低、市場規(guī)模小、未形成標(biāo)準(zhǔn)化商品等困境。”中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會副會長王維廷直言。生物質(zhì)燃料的規(guī)?；瘧?yīng)用，要突破處理難、成本高等痛點。

“為了解決秸稈處理繁瑣、利用效率低的問題，我們研發(fā)的生物質(zhì)捆燒直燃熱風(fēng)爐采用‘爐內(nèi)破包+雙室燃燒’設(shè)計，使含水率40%的秸稈捆不用烘干、不用粉碎，能直接燒?！焙愂欣窆?jié)能鍋爐制造有限公司主任劉雙雙現(xiàn)場展示的數(shù)據(jù)顯示：生物質(zhì)捆燒直燃熱風(fēng)爐升溫至糧食烘干標(biāo)準(zhǔn)溫度僅需0.75噸—1噸秸稈，比傳統(tǒng)燃煤熱風(fēng)爐節(jié)省2—3小時預(yù)熱時間。該熱風(fēng)爐的自動化控制系統(tǒng)能實時采集進料、燃燒溫度等參數(shù)，提前預(yù)判故障，可降低糧企燃料成本50%以上，實現(xiàn)了生物質(zhì)利用與糧食烘干的協(xié)同發(fā)展。

秸稈儲運成本高、處理窗口期短是行業(yè)面臨的另一大難題?！拔覀兊哪繕?biāo)是讓生物質(zhì)能成為標(biāo)準(zhǔn)化商品?！蓖蹙S廷介紹，其團隊研發(fā)的臥式、立式成型機，能耗低至60千瓦時/噸，成型機能將秸稈、樹枝加工成直徑10—30毫米的大顆粒，解決了傳統(tǒng)小顆粒儲運難、成本高的問題?！霸趦?nèi)蒙古鄂爾多斯市達(dá)拉特旗風(fēng)水梁鎮(zhèn)鹽店村‘零碳小鎮(zhèn)’，100戶供熱試點的老百姓反饋大顆粒秸稈燒起來比燒煤還方便。”王維廷說。

如何科學(xué)平衡秸稈離田與還田的關(guān)系？中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授朱萬斌給出了答案：“過量還田會加劇溫室氣體排放，部分地區(qū)秸稈離田成本高又制約產(chǎn)業(yè)化，‘離田70%、還田30%’是科學(xué)比例?！彼忉專?0%的秸稈通過生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)化利用，既能創(chuàng)造經(jīng)濟價值，又能避免污染；30%還田則能維持土壤肥力，這是兼顧環(huán)境、經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)可持續(xù)的最優(yōu)解。

多個場景實現(xiàn)應(yīng)用

生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)通過模式創(chuàng)新，在農(nóng)村清潔供熱、零碳園區(qū)建設(shè)等場景“落地結(jié)果”。

在黑龍江省海倫市的鄉(xiāng)村里，每到供暖期，“移動氣站”就成了村民們的“取暖保障”。黑龍江省能源環(huán)境研究院院長劉偉介紹，該院建成的首個可全年連續(xù)穩(wěn)定運行的大型沼氣發(fā)電工程，采用“養(yǎng)殖廠+氣站”配對設(shè)計，以當(dāng)?shù)赜衩捉斩捄宛B(yǎng)殖糞污為原料，先通過厭氧發(fā)酵和凈化提純制成可再生天然氣，再通過移動氣站就能為200個農(nóng)戶家庭供暖。不用鋪管網(wǎng)，原料就地取材，既解決了農(nóng)村廢棄物的處置難題，又讓農(nóng)戶取暖成本降低30%。

工業(yè)領(lǐng)域的降碳需求也為生物質(zhì)燃料提供了廣闊市場空間。得益于吉林宏日新能源股份有限公司打造的“三綠園區(qū)”項目，在晨光生物科技集團股份有限公司生產(chǎn)車間內(nèi)，一排排生物質(zhì)供熱鍋爐正穩(wěn)定運行，熱氣通過管道輸送到各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而燃料倉里堆滿的不是煤炭，而是經(jīng)過簡單加工的本地秸稈散料。

吉林宏日新能源股份有限公司總經(jīng)理許雪楠說，“三綠園區(qū)”項目，采用超低排放工藝，以本地秸稈替代原有天然氣或煤炭，配套智慧調(diào)控平臺保障供熱穩(wěn)定性。為企業(yè)提供生物質(zhì)供熱服務(wù)，年消納秸稈2000噸，解決企業(yè)能源供應(yīng)焦慮。