生物(wù)質應從傳統利用(yòng)方式變成資源 “變廢爲寶”可(kě)以更高(gāo)效
一提到可(kě)再生能源，人(rén)們總會先想到太陽能、風能，*後才能想到生物(wù)質能源。長(cháng)期以來(lái)，生物(wù)質能源雖被納入可(kě)再生能源之列，卻始終發展得(de)“不溫不火”。如今，我國大(dà)力推進生态文明(míng)建設，生物(wù)質的(de)利用(yòng)迎來(lái)了(le)新的(de)發展機遇。
5月(yuè)8日至9日，香山科學會議(yì)第625次學術討(tǎo)論會上，科學家建議(yì)，生物(wù)質應從傳統的(de)能源利用(yòng)方式變成資源，并協同解決其中的(de)一些基礎科學問題，同時(shí)，國家應高(gāo)度重視生物(wù)質高(gāo)值利用(yòng)，在國家重點研發計劃中設立“生物(wù)質高(gāo)效綜合利用(yòng)”專項，系統開展多(duō)聯産技術**和(hé)工程示範推廣。
生物(wù)質應從傳統利用(yòng)方式變成資源 “變廢爲寶”可(kě)以更高(gāo)效
換個(gè)思路謀發展
2001年，中國加入世界貿易組織，中國經濟發展進入持續、高(gāo)速增長(cháng)的(de)時(shí)期。很快(kuài)，化(huà)石能源短缺問題出現，并爲生物(wù)質能源提供了(le)發展空間。
在此背景下(xià)，21世紀的(de)*初15年，生物(wù)質利用(yòng)的(de)基礎科學研究、技術研究、轉化(huà)應用(yòng)、裝備研發都成爲國家計劃支持的(de)重點，一系列重大(dà)項目先後啓動。
“在重大(dà)項目的(de)支持下(xià)，生物(wù)質利用(yòng)領域取得(de)了(le)巨大(dà)成就。” 科技部中國農村(cūn)技術開發中心主任、研究員(yuán)賈敬敦說。
但是，盡管技術突破爲生物(wù)質利用(yòng)開創了(le)新業态，但與太陽能、風能發展的(de)“熱(rè)火朝天”相比，生物(wù)質能源發展仍顯得(de)“叫好不叫座”。
生物(wù)質應從傳統利用(yòng)方式變成資源 “變廢爲寶”可(kě)以更高(gāo)效
習(xí)**總書(shū)記在“十九大(dà)”報告中指出，發展清潔能源是改善能源結構、保障能源**、推進生态文明(míng)建設的(de)重要任務。與此同時(shí)，我國經濟由高(gāo)速增長(cháng)向高(gāo)質量發展轉變。生物(wù)質利用(yòng)面臨綠色發展的(de)新的(de)現實需求。
生物(wù)質包括農作物(wù)稭稈、林(lín)業剩餘物(wù)、農産品加工廢棄物(wù)、畜禽糞便、城(chéng)市生活垃圾等。據統計，目前全球生物(wù)質資源有1700億噸，中國正在以不到世界7%的(de)土地，承載著(zhe)全球近三分(fēn)之一的(de)中低品位生物(wù)質排放。
“人(rén)類社會廢棄的(de)生物(wù)質是環境污染的(de)*大(dà)源頭，總量超過70%，若不加以充分(fēn)利用(yòng)，會形成嚴重的(de)排放問題。”南(nán)京工業大(dà)學教授、中國工程院院士歐陽平凱說。
轉變生物(wù)質利用(yòng)發展思路迫在眉睫。“利用(yòng)生物(wù)制造，将稭稈等廢棄生物(wù)質高(gāo)值化(huà)利用(yòng)，對(duì)解決環境、能源、材料的(de)轉型升級将發揮重要作用(yòng)。”歐陽平凱說。
生物(wù)質應從傳統利用(yòng)方式變成資源 “變廢爲寶”可(kě)以更高(gāo)效
生物(wù)質有新用(yòng)途
2016年底我國發布的(de)“生物(wù)質能發展十三五規劃”指出，到2020年燃料乙醇産量達400萬噸。
制備能源是生物(wù)質*爲傳統的(de)利用(yòng)方向，但目前燃料酒精大(dà)多(duō)以糧食爲原料，生物(wù)質制備燃料酒精的(de)潛能有待發掘。
“由于生物(wù)質是自然界*豐富的(de)含碳有機大(dà)分(fēn)子功能體，生物(wù)質煉制成爲降低燃料酒精成本的(de)重要途徑。以木(mù)質素高(gāo)值化(huà)利用(yòng)爲方向的(de)第四代燃料乙醇技術，可(kě)以使木(mù)質纖維素酒精比傳統用(yòng)糧食酒精的(de)成本降低30%以上，是提高(gāo)木(mù)質纖維素酒精競争力的(de)有效途徑。”歐陽平凱說。
生物(wù)質還(hái)可(kě)以用(yòng)來(lái)制備生物(wù)基材料。“傳統的(de)高(gāo)分(fēn)子材料存在白色污染、生物(wù)**性差等缺陷，生物(wù)基材料過程**性高(gāo)、生物(wù)可(kě)降解性好、生物(wù)**性好、材料性能也(yě)有所提升。”歐陽平凱說。
此外，歐陽平凱表示，通(tōng)過合成生物(wù)學技術改造細胞工廠，以木(mù)質纖維素水(shuǐ)解液中的(de)五碳糖和(hé)六碳糖爲原料，可(kě)以生産油脂，緩解我國對(duì)進口大(dà)豆的(de)依賴。
賈敬敦告訴記者，生物(wù)質能源的(de)發展應該與美(měi)麗鄉村(cūn)建設相結合，與城(chéng)市發展相結合，充分(fēn)發揮生物(wù)質産業技術在生态環境改善和(hé)清潔能源産品方面的(de)雙向清潔作用(yòng)。同時(shí)，技術研究應瞄準注入生物(wù)基材料、化(huà)學品、高(gāo)附加值燃料等高(gāo)值化(huà)的(de)轉化(huà)途徑，利于産業的(de)推進發展。
生物(wù)質應從傳統利用(yòng)方式變成資源 “變廢爲寶”可(kě)以更高(gāo)效
科技支撐高(gāo)值化(huà)
生物(wù)質高(gāo)值化(huà)利用(yòng)的(de)各個(gè)方向，都有亟待解決的(de)科學問題。“生物(wù)質的(de)高(gāo)值科技，是研發高(gāo)值産品的(de)支撐。”賈敬敦在會議(yì)發言時(shí)說。
在生物(wù)質制備燃料酒精方面，中國科學院過程工程研究所研究員(yuán)陳洪章(zhāng)表示，要使生物(wù)質煉制燃料酒精産業形成競争力，還(hái)需要用(yòng)科學研究層面破解天然生物(wù)質抗降解屏障，突破生物(wù)質轉化(huà)過程的(de)效率問題，并實現生物(wù)質資源工農一體化(huà)利用(yòng)新模式。
生物(wù)制氫過程中也(yě)存在諸多(duō)制約技術工業化(huà)應用(yòng)的(de)科學問題。“科技工作者還(hái)需要探討(tǎo)各類生物(wù)質原料的(de)高(gāo)效預處理(lǐ)、高(gāo)效産氫微生物(wù)選育方法和(hé)技術、生化(huà)反應動力學特征及調控方法、工藝技術優化(huà)方法等問題，以提高(gāo)産氫效率、降低生物(wù)制氫成本。”在河(hé)南(nán)農業大(dà)學副校長(cháng)張國全說。
中科院廣州能源研究所所長(cháng)、研究員(yuán)馬隆龍表示，生物(wù)質能轉化(huà)利用(yòng)仍存在轉化(huà)過程效率低、産品附加值低、成本高(gāo)等瓶頸，需要在定向解聚、催化(huà)材料等生物(wù)質高(gāo)值轉化(huà)的(de)共性科學問題方面形成新的(de)理(lǐ)論突破。
在利用(yòng)生物(wù)質制備新材料方面，“與發達國家相比，我國無論是在**與産品的(de)數量，還(hái)是産業的(de)規模和(hé)水(shuǐ)平上都還(hái)存在較大(dà)的(de)差距。”中國林(lín)業科學研究院副院長(cháng)儲富祥表示，我國亟待突破生物(wù)基材料生物(wù)合成、定向重組、功能化(huà)等前沿技術，開發生物(wù)基材料綠色高(gāo)效制備技術，降低生産成本，提高(gāo)産品經濟型與産品性能。
此外，生物(wù)質資源的(de)開發利用(yòng)是一個(gè)多(duō)學科交叉、融合的(de)新興研究領域。“生物(wù)質資源開發利用(yòng)需要物(wù)理(lǐ)、化(huà)學、植物(wù)學、微生物(wù)學等多(duō)個(gè)學科的(de)知識。”在中國生物(wù)質能技術研究開發中心副理(lǐ)事長(cháng)、中國工程院院士蔣劍春看來(lái)，促進學科間相互滲透、交叉，是解決木(mù)質纖維類生物(wù)質的(de)重要前提。
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