記者俞陶然
你聽說過生物瓦斯嗎?國家發展改革委等十部委發佈的《關於促進生物天然氣產業化發展的指導意見》提出:“到2025年,生物瓦斯具備一定規模,形成綠色低碳清潔可再生燃氣新興產業,生物瓦斯年產量超過100億立方米。”
面向這一國家目標,同濟大學生物質能源研究中心主任朱洪光帶領團隊,實現了生物瓦斯大規模工業化製備的科技突破。朱洪光和上海碳中和技術創新聯盟副理事長尹邦奇認為,生物瓦斯工廠可助力上海打造“航運綠色燃料基地”,有望成為國際航運中心和科創中心建設的新亮點。
生物瓦斯是以農作物秸稈、畜禽糞污、餐廚垃圾、農副產品加工廢水等各類城鄉有機廢棄物為原料,經厭氧發酵和淨化提純產生的綠色、低碳、可再生的瓦斯。
“我們以前把生物瓦斯叫作沼氣。”尹邦奇說,“沼氣製備早就有了,聯合國也推廣過,但一直沒有實現大規模產業化。”究其原因,主要有兩個難題:一是製備生物瓦斯的原料很分散,能源密度低,導致收集和運輸困難;二是沼氣具有潮汐性缺點,冬天無法在自然條件下發酵,給產業化帶來了障礙。
在上海市科委、市農委的支持下,朱洪光帶領團隊開展技術創新試點工程,實現了一系列突破。
在多源有機廢棄物混合高產發酵科技方面,科研團隊培育出新的工程菌種,發明了高產生物瓦斯的生物催化劑,並通過流體力學、傳熱學、微生物學等多學科交叉研究,為製造大型厭氧發酵罐奠定了理論基礎。針對冬天無法發酵這一難點,團隊利用土壤深層地熱,在能耗很低的條件下將發酵溫度控制在35℃—38℃,即使在嚴冬也能實現生物瓦斯的高效高得率生產。
在綠色全複合營養有機肥精製科技方面,科研團隊採用初級固液分離粗加工、功能性肥料深加工兩個步驟,將製備生物瓦斯產生的沼渣轉化為固體有機肥原料,再通過營養元素複配强化,形成精製複合有機肥。它們可取代化肥,用於作物施肥或新增土壤有機質。
對上海國際航運中心建設而言,生物瓦斯有望成為新亮點。據瞭解,林海生態公司在與國內外兩家世界500强企業洽談合作——以生物瓦斯為原料製備綠色甲醇,用作遠洋船舶的“零碳”燃料。“綠色甲醇作為燃料也是有溫室氣體排放的,但沒有溫室效應。”朱洪光解釋,“因為製備綠色甲醇的綠色甲烷、綠色二氧化碳都來自生物瓦斯,是碳中性原料,通過植物光合作用可迴圈使用。”
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