生物能源环保产业的涅槃——源自新型生物质热化学技术

生物能源环保产业的涅槃——源自新型生物质热化学技术

人类能源主要经历了生物质（释放能量： 1.2×10^7 J/kg）、煤炭（无烟煤释放能量： 3.4×10^7 J/kg）、石油（汽油释放能量： 4.6×10^7 J/kg）的三个阶段。生物质之所以被淘汰，根本原因在于其能量密度低。进入碳中和时代，生物质因其储量大、资源可再生、廉价易得等，被认为是最好的零碳可再生能源，导致市场上出现新一轮“低技术”使用，如生物质固体成型燃料、干馏炭化、热解、沼气、直燃发电等，实际上是披着零碳外衣的落后产能，全靠补贴生存。生物质要进入可再生能源主战场，根本上是要实现与煤炭或石油相当的能量密度，只能有赖于高新技术。

世界上公认的生物质通向高能量密度的必经之路是“合成气平台”，但要想让生物质“一步走”变为合成气，历经数十年，高效低成本尚未实现。众所周知，煤炭替代石油能源的路径也是合成气平台，已然成功。那么，生物质先“迈一步”变为“煤炭”，再由这“煤炭”迈向合成气平台这条康庄大道，“一步”变“两步”，积跬步以走千里。

俏东方集团牵头与北京大学、清华大学、北京科技大学、上海交通大学、中国科学院、中国林科院、北京林业大学、中国农业大学、内蒙古工业大学、内蒙古科技大学等科研院所联合成立“生态·粮食·生物质业态融合创新联合体”，开展新型生物质热化学技术攻关。2017年，俏东方集团经过十多年的努力研究，充分分析国内外生物质炭化、煤炭半焦化、生物质水热泥浆化、生物质超高温水解技术、生物质气化、煤气化、费托合成技术的基础上，开发出了吸收生物质炭化、煤炭半焦化、生物质水热泥浆化、生物质超高温水解技术精髓的变压水离解加氢脱氧半焦微粉化技术与装备，将生物质变为了“煤炭”。它吸收了煤炭的优点，克服了生物质的缺陷，实现高效低成本化，定义其为“生物质合成煤”，成为生物质走向高能量密度能源的新平台。开发出了吸收生物质气化、煤气化精髓的加压气流床低温水迁移高温气化技术与装备，将生物质合成煤变为“合成气平台”，其化学组成与煤基合成气相同，实现高效低成本化，定义其为“生物质合成气”。开发出了吸收费托合成技术精髓的浆态床生物质合成油技术与装备，将生物质合成气变为“合成油”，其化学组成与煤基合成油相同，实现高效低成本化，定义其为“生物质合成油”。

生物质合成煤装备、俏东方航天气化炉、费托合成工艺等系统集成——这些完全由俏东方集团自主研发的技术实现了高能量密度生物能源从0到1的突破，已获得10余项国家发明专利,通过国防科工局组织的成果鉴定。2018年，俏东方集团开发的年产10万吨规模的生物质合成煤撬装式成套装备、50000Nm3/h生物质合成气成套装备、年产10万吨生物质费托合成油成套装备完成定型。得到的生物质费托合成柴油在地面武器装备进行了台架及行车试验，列入武器装备采供目录。

利用颠覆性生物质热化学技术将生物质变为生物质合成煤平台，从根本上改变了生物质的特性，攻入可再生能源主战场。以生物质合成煤构建新型生物能源环保产业，以其自身的优势逐步进入世界的视野之中。它符合新时代提出的生物经济、双碳要求。为加快构建清洁低碳、安全高效的能源与物质体系，科学有序推动如期实现双碳目标提供保障，保障国家能源安全和生态安全。