6月22日下午,中国科技大学可再生洁净能源实验室展示了一项重要技术突破:通过生物质热解液化技术成功将秸秆转化为棕褐色、粘稠的生物油。这种生物油点燃后,燃烧产生红色火焰,热浪灼人,标志着该技术在中科大取得了重大进展。
生物质热解液化技术的核心成果
中国科技大学朱锡锋教授介绍,该技术采用木屑、稻壳、玉米秸秆和棉花秸秆等多种原料进行实验,结果显示木屑的产油率可达60%以上,秸秆的产油率约为50%以上,生物油的热值达到16~18兆焦/千克。这些成果为生物质资源的高效利用提供了新的可能性。
朱教授进一步解释,生物质在完全缺氧的条件下,通过快速加热和快速冷凝可以转化为一种称为生物油的初级液体燃料,产油率可达50~60%以上。副产物如焦炭和可燃气体可以用于提供热解所需的热源。制成的生物油不仅可以直接作为燃料用于燃油锅炉和工业窑炉,还可以通过精制提炼后作为汽车燃料使用。此外,生物油还可以分离提取高附加值的化学产品,从而实现变废为宝,增加农民收入,同时减少秸秆焚烧对环境的污染。
技术创新与产业化突破
长期以来,生物质转化为高热值液体燃料的技术面临生产成本高、资源分散和季节性限制等难题,制约了其大规模应用。中国科技大学可再生洁净能源实验室提出了一条新的技术路线:在原料产地将生物质进行适度分散热解,转化为便于运输和储存的初级液体燃料,然后将各地的初级生物油集中进行再加工。这一方法有效解决了生物质资源分散和季节性限制等瓶颈问题。
在国家科技部、中国科学院和安徽省科技厅的大力支持下,该实验室成功研制出每小时可处理120公斤物料的自热式热解液化工业中试装置。研究表明,热解液化单机的最佳规模为每小时处理2吨秸秆(秸秆收集半径约为10公里),生产成本约为790元/吨。经过简单品质改良后,生物油的热值可提高至18~20兆焦/千克,销售价格约为1000元/吨。与柴油和重油相比,生物油提供同等热量的价格分别仅为柴油和重油现有价格的43.2%和63.1%。
政府支持与未来展望
安徽省农村能源办公室主任崔维平表示,政府将对该技术的工厂化生产提供资金支持。中国科技大学计划建设一座年产2500吨生物油的生物质热解液化示范工厂,以推动该技术的产业化应用。
生物质热解液化技术的突破不仅为解决秸秆焚烧问题提供了有效方案,还为发展可再生能源、减少环境污染以及推动农村经济发展开辟了新路径。这项技术的进一步推广和应用有望为我国能源结构优化和环境保护作出重要贡献。