秸秆能否满足中国的能源需求?

利用生物质而不是在田野里焚烧的努力可以帮助缓解中国的能源需求,取代煤炭并减少空气污染

中国商丘——这里不像硅谷那样。这里看不到实验室或高科技工业园。最吸引人的是一座两层楼的工厂建筑,招牌上写着“商丘三利新能源示范”。

尽管如此,这里仍然是一个值得注意的地方。它正在治愈中国长期以来的一大难题。

这个难题就是秸秆,基本上是从附近农场收集的农业废弃物。这里的工人将其切碎、压缩,然后在精密的无氧烤箱中缓慢加热,以产生生物炭,一种可以用作土壤改良剂的炭。剩余的物质——两种名为木焦油和木醋液的液体——被转移到密封容器中,并作为环保农药和土壤调节剂出售。


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通过这种方式,该工厂每年生产价值近1000万美元的工业产品。该过程还会产生可燃气体,并将其转化为电力以运行机器。

中国有很多秸秆。这个国家正在努力寻找处理这种农业废弃物的方法,而像商丘三利新能源有限公司这样的公司是少数几家已经成功的公司。但是,如何扩大规模仍然是一个艰巨的挑战。

在收获季节结束时,中国的粮仓,从沿海的长江三角洲到内陆的四川盆地,都变成了一片捆扎好的秸秆的海洋。在某些地方,它可以延伸到地平线。

中国农民过去常常储存秸秆用于烹饪和取暖。但是,随着收入的增加和对更轻松生活的渴望,越来越多的农村家庭开始购买煤球和瓶装液化石油气。所以他们干脆把秸秆点燃了。

焚烧秸秆是造成雾霾的主要原因。烟雾弥漫的空气还散发出刺鼻的气味,引起咳嗽和其他健康问题。有时,当浓密的、刺痛眼睛的烟雾飘过道路并导致车祸时,甚至会付出生命的代价。

这里的立法者试图禁止焚烧秸秆,但急于清理田地进行下一轮种植的农民常常忽视这一点。在像中国东部的安徽省这样的地方,政府派出无人机升空以识别焚烧秸秆的人。

利用民间智慧
2005年,在听到邻村的农民因焚烧秸秆而被监禁后,时年48岁的企业家林振恒决定寻求解决方案。

林的公司商丘三利新能源首先咨询了多年来掌握秸秆利用技术的农民。然后,它请来了一些专家。大约一年后,该公司在河南中心地带,中国主要的农作物产区之一,建立了一个试点设施。

该设施将秸秆转化为生物炭和木焦油,这是柴油的更清洁燃烧的替代品。它还从秸秆中生产出木醋液,这种液体可以使非耕地长出庄稼。该设施从该过程中捕获大量可燃气体,以满足自身的能源需求,并为附近的一家酒店和一个公共浴室供暖,这在中国农村地区是一项受欢迎的设施。

该公司后来发现,其生物炭可以改善土壤质量,而其可生物降解的木焦油可以杀死农田中的害虫,同时对地球的危害很小。

这些发现激发了林对更多秸秆业务的兴趣。他的公司现在在该地区运营着七个这样的设施,每年处理20万吨秸秆。

帮助就业和应对气候变化
随着秸秆再利用方式的增加,就业机会也增加了。该公司为农村社区提供400多个工厂工作岗位,并帮助将荒地变成农田,以便更多的村民可以在家乡工作,而不是迁移到城市。

去年,该公司说服了数十个农村社区停止使用煤炭,向他们提供将秸秆加工成颗粒以与煤炭竞争的设备。一些农民发现,使用生物炭可以保持相同的作物产量,同时将化肥用量减少四分之一。

中国的化肥使用量高于任何其他国家,这导致氧化亚氮的释放,气候科学家说,这种温室气体的威力是二氧化碳的298倍。

南京农业大学农业与气候变化中心主任潘根兴说:“中国近年来开始尝试减少农业中的温室气体排放,但它使用的解决方案要么成本太高,要么太耗时。”

潘根兴估计,生物炭将帮助中国每吨粮食产量减少25%至45%的二氧化碳排放量。

但并非所有人都同意。2009年,由总部位于英国的生物燃料观察组织领导的一组环保组织发布了一份反对使用生物炭的报告。该报告认为,一些研究表明它可能会增加土壤中的二氧化碳排放量。

毫无争议的是林先生的企业获得了可观的经济回报。它每年享有两位数的利润率。在去年的一次全球论坛上展示了其秸秆转化为能源和化学品的解决方案后,林先生说,来自比利时、俄罗斯和其他国家的公司一直在与他洽谈出口该技术的事宜。

中国的生物质业务潜力也引起了国际巨头的关注。通用电气公司就是其中之一,该公司去年与广州市一家能源研究所签署了合作协议,以开发和商业化一种利用秸秆气化发电的技术。

根据中国最新的生物能源发展指导方针,中国每年产生3.4亿吨可用于能源的秸秆。到目前为止,只有不到3%的秸秆被用于此目的。

与煤炭巨头抗衡
为了寻求更多的清洁能源,中国政府为全国范围内的公司生产秸秆燃料和向公用事业公司销售秸秆发电提供财政激励。它还资助了中国农村地区生物质发电厂的建设。

不过,仍然存在问题。江苏省一个秸秆气化发电厂在投资相当于321,500美元后,于2008年开始运营仅两个月就被废弃了。当地一家报纸称,运营商将关闭归咎于安全问题。

林先生有不同的解释:收集秸秆是劳动密集型的。运输和储存也增加了成本。一些工厂未能有效地将秸秆转化为能源。当他们最终生产出秸秆燃料时,他们遇到了一个更强大的障碍,那就是,尽管有补贴,但煤炭仍然更便宜,更容易储存和处理。

这里的政策制定者希望城市使用更多的生物质能供热。他们承诺在农村社区建设沼气管道网络。林先生说,这些政策有助于创造市场需求,但他想要更多。

作为河南省人民代表大会(该地区的立法机构)的成员,林先生最近提议为秸秆转化为能源产业提供更多的政府支持,例如补贴电力和免除运输秸秆的卡车的通行费。这些提案正在审查中。

林先生说:“如果我们可以将中国所有的秸秆转化为能源,那么中国农村将不再需要其他能源手段。”“仅河南省每年就产生7000万吨秸秆,其能源潜力相当于七个大型煤炭储量。我们总有一天会用完煤炭储量,但我们永远都会有秸秆。”

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