科普一下：什么是玉米秸稈顆粒機燃料能？

能有玉米秸稈顆粒機燃料能幾乎無處不在，卻又不為人熟知，目前在全世界的能源體系當中占比相當?shù)停@也意味著，發(fā)展玉米秸稈顆粒機燃料巨大的提升空間。植物通過光合作用把太陽能富集并以生物質(zhì)（淀粉、纖維素、糖等）作為媒介儲存起來，以此為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化出來的能源就稱之為玉米秸稈顆粒機燃料能。

目前常見的玉米秸稈顆粒機燃料能主要分為氣體、液體和固體三種，如沼氣、玉米秸稈顆粒機燃料乙醇和生物柴油以及顆粒燃料等其實就是在利用玉米秸稈顆粒機燃料能。同時，玉米秸稈顆粒機燃料能對環(huán)境相當友好，能源的原材料主要是農(nóng)林業(yè)廢棄物（植物、動物糞便等），可以有效實現(xiàn)廢物資源化；而且產(chǎn)品清潔、可再生，可降低二氧化碳排放，是一種相當理想的可再生清潔能源。

熱解：比燃燒更高效更環(huán)保

在廣州，有一條路以“能源”命名，中國科學院廣州能源研究所就坐落在這條路上。據(jù)悉，中國科學院廣州能源研究所（以下簡稱“研究所”）定位是新能源與可再生能源領(lǐng)域的研究與開發(fā)利用，主要從事清潔能源工程科學領(lǐng)域的高技術(shù)研究，并以后續(xù)能源中的新能源與可再生能源為主要研究方向。

進入研究所，首先映入眼簾的是玉米秸稈顆粒機燃料能源大樓，這里將轉(zhuǎn)化出大量的科研成果，服務(wù)于能源革命。

“玉米秸稈顆粒機能必須大力發(fā)展。”研究所的研究員、副主任袁浩然談及玉米顆粒機能時說，“因為這不僅關(guān)系到能源的問題，同時關(guān)系到生態(tài)環(huán)境的問題。”

袁浩然主攻的方向是有機固體廢棄物清潔利用，通俗地理解就是處理日常生活生產(chǎn)中產(chǎn)生的市政污泥以及生活垃圾，這些廢棄物的處理目前主要采取填埋和焚燒兩種方式。對于日益重要的土地資源來說，填埋并不符合長遠發(fā)展的需求，更是對資源的浪費。

袁浩然說：“在我們看來，這些廢棄物都是可以加以利用的資源。”這與他辦公室墻上掛著的中國科學院原院長路甬祥的題字“變廢為寶”的理念不謀而合。

普通的焚燒處理，存在先天的不足。袁浩然說，以垃圾焚燒為例，現(xiàn)在焚燒生活垃圾以全量焚燒為主，即把所有垃圾混在一起焚燒。常見的垃圾有西瓜皮、塑料袋，兩者燃燒速度并不相同。

如果焚燒爐設(shè)置的參數(shù)以西瓜皮的燃燒速度為準，則焚燒需時很長，塑料袋早就燒完了，西瓜皮的焚燒卻還未結(jié)束，效率較低；如果以塑料袋的燃燒速度為準，則塑料袋燒完了，西瓜皮卻還沒燒完，導(dǎo)致焚燒不完全。垃圾分類全鏈條執(zhí)行的重要性由此突顯出來，更重要的是研發(fā)能解決這些問題的新技術(shù)。

鑒于目前處理廢棄物技術(shù)的不足，袁浩然帶領(lǐng)的團隊設(shè)法研發(fā)出更高效、更清潔的處理手段——城鎮(zhèn)及工業(yè)有機固廢高效熱解技術(shù)及大型化裝備。該項目去年年底入選2018年國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”重點專項。袁浩然是項目負責人，而團隊首席科學家為中國工程院院士陳勇，他也是袁浩然的老師。“到目前為止，他是我國唯一一位因為研究廢棄物而當上院士的科學家。”據(jù)了解，該項目最核心的目標是要提高熱解廢棄物的處理量，并且有效降低熱解燃燒過程中的二次污染。

熱解跟燃燒不同，熱解過程沒有明火，而是把可燃物經(jīng)高溫裂解成小分子，如烷烴類等物質(zhì)。經(jīng)熱解后再燃燒這些小分子，可有效降低二噁英、氮氧化物等污染物。

目前袁浩然的團隊已與企業(yè)合作，在汕頭澄海建設(shè)一個大型的高效熱解有機固廢裝置，裝置在今年7月份可投入使用，預(yù)計每次使用處理上限可達60噸。“該項目也是今年廣東‘揚帆計劃’的一個主要內(nèi)容。”袁浩然說，高效熱解有機固廢裝置在運作時，最直觀的效果便是廢棄物經(jīng)熱解處理后，在尾氣排放管出口基本看不到有色污染氣體排出。

那么經(jīng)過這套裝置處理后，可以產(chǎn)出什么？首先，處理后剩下的殘渣碳是一種非常理想的土壤修復(fù)劑，可有效提高土壤的有機物含量；同時，殘渣碳還是一種有效的吸附劑，可吸附土壤中的重金屬，有效降低農(nóng)作物的重金屬含量，可應(yīng)用到農(nóng)田和礦山的修復(fù)。此外，熱解燃燒生成的熱量可用于發(fā)電和供熱，與傳統(tǒng)焚燒發(fā)電相比，熱解燃燒的發(fā)電效率更高。

玉米秸稈顆粒機能受到重視的同時，也面臨著許多現(xiàn)實問題：玉米秸稈顆粒機原料的能量密度比較小，而且原料比較分散導(dǎo)致收集、儲藏、運輸存在一定困難；其次是目前某些技術(shù)環(huán)節(jié)成本依然較高，如纖維素乙醇的酶解過程就耗費不小。這兩方面的因素導(dǎo)致了生物質(zhì)能產(chǎn)品效益未能盡如人意。但謝君認為，只要努力突破技術(shù)難關(guān)降低成本，生物質(zhì)能的發(fā)展前景依然相當樂觀。“我們一定要保持耐心，科學家們也要努力突破。”謝君說。