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新工艺加持秸秆中淬炼出高科技产品

发布时间:2021-02-23

  中国科技网-科技日报记者 王延斌

  “当下的秸秆利用,看似‘吃干榨尽’,实则效率低下。”2月17日,山东省“两会”期间,唐一林代表带来的一份调研报告直指“秸秆还田导致的海绵田、虫害泛滥以及秸秆利用低效问题”。由圣泉生物质研究院、中科院化学所、理化所、等七单位合作的新工艺可对症下药,从一根植物秸秆中淬炼出近十种高科技产品,让农民兄弟“秸秆价值大于粮食价值”的愿望变为现实。

  唐一林向记者展示了这份报告,上面按照2016年的权威数据,山东省农作物秸秆总量约为8527万吨,综合利用量7482万吨,其中机械化粉碎还田后肥料化利用占62.9%,青贮氨化等饲料化利用占19.9%,生物质发电、大型沼气和热解气化燃料化利用占7.5%,基料化利用发展食用菌占4.6%,造纸等原料化利用占5.1%。

  “从表面上看,我们初步形成了农用为主、五化并举的秸秆综合利用格局。”但唐一林发现,仍有1000万吨左右的秸秆成了“漏网之鱼”,导致了让人头疼的焚烧问题。他认为,秸秆还田并不能“一劳永逸”,后者连年堆积在大田中,形成“海绵田”,影响播种、出苗率、抗倒伏性;此外,还田的秸秆上附着大量幼虫,加重了病虫害。

  秸秆“全身是宝”,纤维素、半纤维素、木质素占比不少,但唐一林发现,传统技术无法分层提取,这意味着在利用一种组分的同时把其他的组分当作废料除去,这种低值化应用导致了秸秆价格难以上涨。

  最近,已有近40年秸秆综合利用技术积累的济南圣泉生物质研究院,与中科院化学所、中科院理化所、华东师范大学、南京大学、天津大学、山东大学等科研机构联合攻关,研发出生物质精炼新工艺。记者了解到,这项新工艺,已经在唐一林担任董事长的济南圣泉集团落了地。

  “从秸秆里提炼出的木质素经高效催化可转化为乙苯、苯乙烯等高价值芳烃化学品,能够生产应用于航天发动机(火箭和冲压)和航空发动机(涡喷)的生物航空煤油。”唐一林说,这种“从秸秆中提炼航空航天煤油”的技术已经小试成功,正在进行中试。

  在半纤维素利用上,新工艺可同时生产糠醛、木糖,使半纤维素利用率提高到80%以上,同时进一步生产聚酯(涤纶)、复合材料、聚氨脂等主要原材料;在纤维素利用上,该工艺可生产优质纸浆、纺织纤维用溶解浆、非粮燃料乙醇、纳米纤维素等。在木质素利用上,新工艺分离出低成本、高活性的木质素,很容易进行分子设计,并按期望的合成路线进行反应,进而合成出各种各样的有用的化学品,比如木香树脂、染料分散剂、沥青乳化剂等高附加值木质素产品;同时,可代替脲醛树脂和酚醛树脂作为板材粘结剂生产无醛绿色板材。

  当然,这项看似高大上的工艺并不是“飘在空中”,而是牢牢“接着地气”。唐一林算了一笔账,按仅生产纸浆、糠醛、木糖计算,单个项目利用20万吨秸秆够经济规模,40万吨最具规模优势,后者投资13.06亿元,投资回收期为4.31年,内部收益率38.56%;如果将该工艺在山东推广,即使只有10%的份额,也可为农民增收48亿元/年。

  作为第十二届全国人大代表,唐一林之前多次呼吁推动秸秆高值化利用。今年,山东省“两会”,他就此带来了四个建议:第一,政府、企业联动,出台补贴,加快秸秆离田;第二,合理布点,建设生物质精炼项目;第三,推动大宗固体废弃物综合利用基地建设基地建设;第四,加大企业税收减免力度。

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