科普一下：什么是玉米秸稈顆粒機(jī)燃料能？

能有玉米秸稈顆粒機(jī)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(dāng)中占比相當(dāng)?shù)停@也意味著，發(fā)展玉米秸稈顆粒機(jī)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(jī)燃料能。

目前常見的玉米秸稈顆粒機(jī)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(jī)燃料乙醇和生物柴油以及顆粒燃料等其實(shí)就是在利用玉米秸稈顆粒機(jī)燃料能。同時(shí)，玉米秸稈顆粒機(jī)燃料能對環(huán)境相當(dāng)友好，能源的原材料主要是農(nóng)林業(yè)廢棄物（植物、動(dòng)物糞便等），可以有效實(shí)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(dāng)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(xué)院廣州能源研究所就坐落在這條路上。據(jù)悉，中國科學(xué)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(xué)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(jìn)入研究所，首先映入眼簾的是玉米秸稈顆粒機(jī)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(jī)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(jī)能時(shí)說，“因?yàn)檫@不僅關(guān)系到能源的問題，同時(shí)關(guān)系到生態(tài)環(huán)境的問題。”

袁浩然主攻的方向是有機(jī)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(yuǎn)發(fā)展的需求，更是對資源的浪費(fèi)。

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(xué)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(zhǔn)，則焚燒需時(shí)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(zhǔn)，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(tuán)隊(duì)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(jī)固廢高效熱解技術(shù)及大型化裝備。該項(xiàng)目去年年底入選2018年國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“固廢資源化”重點(diǎn)專項(xiàng)。袁浩然是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，而團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)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?yàn)檠芯繌U棄物而當(dāng)上院士的科學(xué)家。”據(jù)了解，該項(xiàng)目最核心的目標(biāo)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(tuán)隊(duì)已與企業(yè)合作，在汕頭澄海建設(shè)一個(gè)大型的高效熱解有機(jī)固廢裝置，裝置在今年7月份可投入使用，預(yù)計(jì)每次使用處理上限可達(dá)60噸。“該項(xiàng)目也是今年廣東‘揚(yáng)帆計(jì)劃’的一個(gè)主要內(nèi)容。”袁浩然說，高效熱解有機(jī)固廢裝置在運(yùn)作時(shí)，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?jiān)际且环N非常理想的土壤修復(fù)劑，可有效提高土壤的有機(jī)物含量；同時(shí)，殘?jiān)歼€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(jī)能受到重視的同時(shí)，也面臨著許多現(xiàn)實(shí)問題：玉米秸稈顆粒機(jī)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(yùn)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(fèi)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(rèn)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(dāng)樂觀。“我們一定要保持耐心，科學(xué)家們也要努力突破。”謝君說。