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林草科技丨引领我国生物质能源产业高质量发展——记生物质热解气化多联产团队

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  原标题:林草科技丨引领我国生物质能源产业高质量发展——记生物质热解气化多联产团队

  “我们的技术是世界首创,从技术、工艺、设备到产品研究开发具有系列原创性成果,比欧、美、日、德等西方国家整整早了13年,是目前世界上最先进的农林废弃物综合利用技术。”说起生物质热解气化多联产利用技术,南京林业大学教授、生物质热解气化多联产团队带头人周建斌十分自豪。

  我国农林生物质资源丰富,每年有秸秆8.5亿吨、稻壳0.4亿吨,还有森林抚育剩余物、果树修枝、木竹加工废料、果壳等森林“三剩物”及芦苇等数十亿吨。如何让农林生物质废弃物变废为宝?

  2002年,生物质热解气化多联产团队首创生物质热解气化多联产利用技术,针对传统生物质气化、活性炭、生物质炭等行业存在的产品单一、废水、废渣污染等问题。在不需要外加能源和任何化学药品、助剂和添加剂的条件下,将木片、果壳、秸秆等农林生物质同时转化成生物质可燃气、生物质炭、生物质液3种产物。

  “该技术完全颠覆了农林废弃物直接燃烧发电、单一产出的模式,能够发电,生产热水、炭基肥、木醋活性肥等多种产品,‘吃干榨净’农林废弃物,对我们国家新能源建设、减排二氧化碳、碳中和、肥料农药减量、土壤改良修复及食品安全具有战略意义。”周建斌说。

  生物质热解气化多联产团队提出了生物质脱灰脱氧提质新方法,发明了上吸式固定床、下吸式固定床、流化床气化发电联产炭、热、肥的新技术,首创了用于农林生物质气化气体的干式净化系统和生物质可燃气焦油冷凝分离装置,制备出生物质燃气、功能性炭材料及相关这类的产品,并集成开发了农林剩余物气化供气、发电和供热系列技术装备。该技术还可根据原料性质和目标产品,灵活设置最佳技术路线,如生物质热解气化发电联产炭、生物质热解气化供热联产炭、生物质热解气化耦合燃煤发电联产炭及生物质热解气化发电联产炭、热、肥等。

  每次的试验成功,都需要严谨的操作和无尽的等待。2013年,周建斌带领团队从河北平泉拉了2车80吨杏壳到湖南宁乡生物质发电项目现场,进行气化发电联产活性炭项目工程试验。周建斌带领团队搬料进行气化发电联产炭,从头天下午换料开始,到第二天下午才完全出来杏壳炭,大家历经20个小时的试验,出来的杏壳炭质量很好,活性炭厂家很满意。后来,在湖南试验的杏壳炭运回承德华净活性炭公司,进行活性炭生产,质量、得率都很好,生产试验圆满成功。

  生物质热解气化多联产利用技术为农林生物质废弃物利用找到了有效途径。周建斌介绍,该技术的经济效益是传统生物质能源、生物质炭、生物质肥效益的3倍,使公司实现可持续经营。

  这项工程不但解决了原有活性炭生产中的高能耗、重污染等问题,同时还新增了发电、供热、产肥料等盈利点,实现资源高效利用。

  周建斌算了一笔账:该项目每年发电2100万度,每度0.75元,价值1575万元;活性炭6000吨,每吨9000元,价值5400万元;热水20万吨,每吨20元,价值400万元;提取液600吨,生产液体肥约4970吨,每吨5000元,价值2485万元。这样一来,总产值近亿元,可节约标煤约8400吨,减排二氧化碳约2.093万吨,经济效益与环境效益显著。

  随着安徽、江西、湖南、河北等地的工程纷纷建成,生物质热解气化多联产团队的技术成果引起了广泛关注。2016年10月28日,时任国务院副总理作出批示,肯定了团队的生物质能源多联产技术。2017年,10多个部委采纳该技术并发文鼓励在全国推广。

  目前,该技术形成了生物质气化发电联产炭、肥、热的产业链,已在安徽、江苏、湖南、河北、江西、湖南、云南、浙江等地以及“一带一路”国家建成工程100余项,并稳定运行多年。

  2019年,生物质热解气化多联产团队成功入选全国林草科学技术创新人才计划创新团队,并牵头成立了国家林业和草原局生物质气化多联产国家创新联盟、国家林业和草原局生物质多联产工程技术研究中心、江苏省生物质气化多联产工程研究中心,取得鉴定成果3项,获得江苏省科技奖一等奖、梁希林业科技奖一等奖等。

  科研不会因为成绩而止步,面向未来发展,这支创新团队提出了新目标。周建斌表示,将进一步强化技术攻关、产业示范推广及行业交流,打造国内一流、世界领先的生物质热解气化多联产技术创新团队与应用平台,研发新型智能化生物质热解气化多联产关键技术、设备和高值化产品,提升我国生物质能源多联产工程的硬核实力,实现生物质多联产技术在国内外的全面推广与应用。