顆粒在線訊：春華秋實，農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物一半在籽實，一半在秸稈。11月中旬，農(nóng)業(yè)大省黑龍江的秋糧收割已全面告捷，顆粒歸倉之后，農(nóng)民依舊在農(nóng)田里忙碌——秸稈的高效利用之戰(zhàn)尚酣。

往年秋收后，秸稈處理一直是個社會難題，除一部分被拉回家做燃料或飼料外，大部分秸稈都被留在田間，待來年春耕前被付之一炬。曾幾何時，秸稈焚燒時煙火漫天，煙味嗆人，秸稈也因此被視為環(huán)境負(fù)擔(dān)。

如今，秸稈高值化利用又有了一個新歸宿——被加工為纖維素乙醇。在黑龍江省海倫市，國投先進生物質(zhì)燃料（海倫）有限公司通過與周邊供應(yīng)商及農(nóng)戶簽訂收購協(xié)議，現(xiàn)已實現(xiàn)4萬噸、相當(dāng)于11萬畝地秸稈的打包離田。這些秸稈將被加工為纖維素乙醇。經(jīng)此蛻變，秸稈這個“被放錯了地方的資源”就可以從環(huán)境負(fù)擔(dān)變身為綠色能源，為我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)貢獻力量。

纖維素乙醇：先進生物液體燃料新突破

纖維素乙醇是典型的先進生物液體燃料，利用秸稈等農(nóng)林廢棄物為原料，具有典型的綠色低碳可再生特征。

2022年4月，國家纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項目——國投先進生物質(zhì)燃料（海倫）有限公司年產(chǎn)3萬噸纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項目順利建成。該項目獲得國家發(fā)改委攻關(guān)工程支持、國家重點研發(fā)計劃支持，獲批國家能源局“能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備”示范應(yīng)用項目。該項目的建成，意味著國家先進生物液體燃料產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)新突破。

“秸稈運到我們工廠后，要經(jīng)過預(yù)處理將纖維素、半纖維素和木質(zhì)素進行分離，然后加入高效纖維素酶將纖維素、半纖維素轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵糖，可發(fā)酵糖經(jīng)過發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇，再經(jīng)過精餾，就得到了纖維素乙醇，5噸秸稈可產(chǎn)出1噸乙醇?！惫ぷ魅藛T介紹。

從原料富足度來看，作為農(nóng)業(yè)大國，我國秸稈資源豐富，可收集資源量占比較高，秸稈產(chǎn)量近10年來穩(wěn)定在8億噸/年。2021年，全國秸稈產(chǎn)生量8.65億噸。經(jīng)估算，全國年平均可利用秸稈量超過1億噸，可生產(chǎn)2000萬噸左右的纖維素乙醇。目前全國汽油消費量1.5億噸/年，如按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)摻混比例10%調(diào)配車用乙醇汽油，年可利用纖維素乙醇1500萬噸。

從技術(shù)的自主創(chuàng)新角度來看，國投生物項目團隊經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)，從原料收儲運到預(yù)處理、高效酶解、發(fā)酵轉(zhuǎn)化、提純精制及綜合利用全流程，都取得了突破性進展，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，在工藝指標(biāo)、系列裝備、智能控制、總能量產(chǎn)出效率、單位產(chǎn)能投資額等方面達到同期國際先進水平，還培養(yǎng)和儲備了一大批專業(yè)技術(shù)人才。纖維素乙醇已具備規(guī)?？焖贁U大的技術(shù)條件。

近年來，許多國家和地區(qū)積極推進纖維素乙醇技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化示范。尤其是美國和歐洲，對纖維素乙醇投入大量資源，中試和示范項目超過100個。其中不乏殼牌、BP、科萊恩、美國POET這樣的油氣巨頭或生物能源企業(yè)投資的項目。在世界范圍來看，纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)即將進入商業(yè)化運行階段，尚無哪國形成難以逾越的競爭優(yōu)勢，而我國在原料保障、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、經(jīng)濟性、市場空間等方面已具備纖維素乙醇規(guī)?；l(fā)展條件，戰(zhàn)略性反超機會較大。

零碳產(chǎn)業(yè)助力鄉(xiāng)村振興

植物利用光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機碳和氧氣，有機碳進一步轉(zhuǎn)化為能源和工業(yè)化學(xué)品，可以實現(xiàn)碳的零排放甚至負(fù)排放，生產(chǎn)纖維素乙醇的就是一個零碳產(chǎn)業(yè)。

纖維素乙醇替代普通汽油能夠產(chǎn)生顯著的減排效果，生產(chǎn)和推廣使用纖維素乙醇可對我國交通行業(yè)減排產(chǎn)生巨大貢獻。根據(jù)北京中創(chuàng)碳投科技有限公司的測算，與普通汽油相比，每噸纖維素乙醇可減排3.47噸二氧化碳當(dāng)量，碳減排率達到151%，具有顯著的負(fù)碳效果。

5噸秸稈生產(chǎn)1噸纖維素乙醇外，還有富含木質(zhì)素剩余物接近2.9噸，這些剩余物通過生物質(zhì)發(fā)電廠轉(zhuǎn)化為電力和蒸汽，電力滿足自用需求，還可輸出3.8噸蒸汽。

以農(nóng)作物秸稈為原料生產(chǎn)纖維素乙醇，不會“與人爭糧”，還可以提高農(nóng)民的種糧積極性和種糧收益，進而保障糧食安全。以收購東北地區(qū)玉米秸稈為例，1噸纖維素乙醇消耗5噸秸稈，在收儲運環(huán)節(jié)每噸秸稈可為農(nóng)民增收300元。如果產(chǎn)業(yè)形成規(guī)模，一年生產(chǎn)1500萬噸纖維素乙醇即可為農(nóng)民增收200億元以上。同時，依照接近原料產(chǎn)地原則，纖維素乙醇項目多建設(shè)在農(nóng)業(yè)地區(qū)，成為地方農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，拉動區(qū)域經(jīng)濟，擴大就業(yè)，助力鄉(xiāng)村振興。

“我們海倫纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項目今年收的秸稈預(yù)計為周邊農(nóng)民增收超過1000萬元?！眹渡锖惞镜膯T工說。

來源: 科技日報