生物質是未來補充化石資源的主要可再生資源之一,也是唯一可轉化為固體、液體、氣體能源的可再生能源,同時還可轉化為生物基材料和化學品,其對未來能源的重要性不言而喻。在近日舉辦的2024中國化工學會能源、材料與化工學術會議上,中國工程院院士、廣州能源研究所研究員陳勇指出,我國生物質資源主要來源于農林、生產、生活過程中的廢棄物,量大面廣且兼具資源和環境二重性。任其自然排放,會分解產生大量甲烷等溫室氣體,也會導致水體、土壤污染。應賦予其戰略資源屬性,以保障生物質利用技術和產業健康穩定發展?!斑@也是能源新質生產力發展的重要切入點。”他說。
能源化利用可降低甲烷排放
據陳勇介紹,生物質分為主動型與被動型兩類。主動型生物質是人類為了獲取能源、資源而主動生產的生物質,包括含油、含糖、淀粉、纖維素類能源植物等,具有可主控、可規劃、可定量等特點,被視為正常的能源、資源;被動型生物質主要指生產、生活過程中產生的廢棄物,包括林業廢物、農業廢物、畜禽糞污、果蔬邊角料、食品加工剩余物等,具有難主控、難規劃、難定量等特點,同時也是造成大氣、水體、土壤污染的污染源。
“眾所周知,歐洲、巴西等地區和國家生物質利用工作做得非常好,他們用的主要是主動型生物質。”陳勇介紹說,我國的生物質大部分屬于被動型生物質。因其具有資源和環境的二重性,應優先發展。然而目前,我國將生物質視為廢棄物,相應的管理機制、應用模式、價格體系等影響了生物質利用產業的發展。
“農林廢棄物的能源化利用,不僅能大幅降低甲烷排放,更能實現巨大的能源與環境效益?!标愑卤硎荆都淄榕欧趴刂菩袆臃桨浮诽岢隽税舜笾攸c任務,其中第三條任務就是推進農業領域甲烷排放控制。目前,我國農林廢棄物年產生總量接近100億噸,如果不加以處理,任其自然分解,會產生大量甲烷、氧化亞氮及其他污染物。而我國每年農林廢棄物能源化利用潛力約為13億噸標煤,農林廢棄物全量化收集利用將能夠直接減少碳排放30多億噸。同時,含有的氮、磷、鉀等營養元素的全量化收集與利用將能夠替代化肥(折純)約9000萬噸。
生物質開發存三重短板
陳勇認為,目前我國生物質開發存在三方面問題。
一是資源屬性認識弱,缺少管理機制。首先,屬性認識不足。農戶對于畜禽糞污、作物秸稈的資源、環境、民生、零碳等價值屬性認識不深刻,往往將其視為無用的廢棄物,甚至隨意丟棄,導致資源浪費和環境污染。其次,缺乏統一規劃。缺乏針對這些廢棄物資源化利用的統一規劃和戰略布局,不同地區和不同部門之間缺乏協調與配合,難以形成合力推進資源化利用工作。再次,信息管理缺位。尚未建立起覆蓋收集、運輸、處理、利用等環節的全生命周期信息化管理體系,導致廢棄物收集端與利用端信息不對稱,阻礙了規?;a業化發展。
二是利用技術水平低,缺少系統行業標準。我國在農林廢物資源化利用方面存在技術瓶頸,如熱解生物炭還田技術經濟性待提高,生物質制備綠氫、甲醇、航空燃料等高值化技術尚處于探索階段。而由于技術研發方面投入不足,也缺少對這些技術的持續穩定支持,制約了利用技術水平的提升。同時,我國尚未建立完善的系統行業標準體系,未對資源化利用過程中的技術水平、經濟性、能源消耗、環境影響等作相應規定,導致利用不規范,環境經濟效益欠佳。
三是政策落實不到位,難以實現規?;a。國家政策落實不到位、土地流轉經營政策不落實,難以激發企業的積極性和參與度。同時,廢棄物收集沒有規?;簿碗y以實現現代化、集約化收集,加之原料價格波動大,缺乏信用管理制度,人為隨意調整原料(廢棄物)價格以及缺少價格干預措施等因素,大大增加了資源化利用企業的運營風險。此外,我國農林廢棄物資源化利用領域市場體系不完善,尚未建立面向綠色GDP和與碳稅相結合的廢棄物資源化利用市場體系,缺乏公平、透明、規范評價廢棄物處置生態效益的市場環境,制約了產業健康發展。
轉化技術發展瞄準高質高效
針對上述問題,如何高效利用這些資源是關鍵。
據介紹,應用現有資源利用技術處理農林廢棄物,直接損失排入環境占比約為38.2%,有機肥占比26.7%,生物質能占比16.2%,飼料占比7.6%,原料占比5.2%。陳勇指出,當前農林廢棄物資源能源化利用比例較低,提升收集率與利用率,降低直接流入環境導致的污染與資源浪費,是實現行業可持續發展的基礎。因此,他建議生物質轉化技術應向更加高質高效的生物燃氣、制氫產醇、生物基材料、生物化學品方向發展。
為此,陳勇給出四點建議:一是賦予農林廢物戰略資源屬性,納入國家自然資源管理,必要時組建國家生物質利用集團,以推動產業發展。二是加強科技創新、標準建設,促進農林廢物高值化利用。三是積極推進土地流轉經營政策落地,提高規?;?、集約化效益。四是建立科學合理的定價體系,保障產業可持續發展。
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