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（圖）2022（首屆）農村能源發展大會盛況

在大會開幕式后的院士專家論壇環節，中國科學院院士韓布興作“生物質轉化利用”的主題演講。韓院士從農村生物質轉化利用的技術、途徑等方面做了詳細分享,介紹了農村生物質能在我國“碳達峰”、“碳中和”任務以及農村能源清潔發展中的重要意義,提出要大力推動生物質轉化利用。

（圖）中國科學院院士韓布興作主題演講

韓院士表示，我們國家現在是碳排放最大的國家，雙碳目標體現了我們國家大國的責任擔當，也是我國綠色可持續發展自身的需求。涉及到能源革命、能源結構的調整、科學技術的更大進步、產業結構的調整，生產生活方式的變革等等一系列重要的問題。從資源的角度和能源角度來講，碳能源都很重要。但是，在可預見的未來，化石能源的主導地位還是不可撼動的。因此，大力發展清潔能源、可再生能源的同時，必須要充分重視能源的高效利用。

碳資源是人類不可缺少的，人類的文明取決于碳，但是由于我們利用碳的過程中，還存在著一些問題，特別是碳排放過高導致的生態環境問題。這種情況下，我們提出和發表了“綠色碳科學”的思想和文章，詳細描述了碳資源的重要性，以及如何從碳資源的角度來實現碳中和。化石資源是不可再生的且日趨枯竭存在環境污染問題，但可再生碳資源的全球量很大。粗略統計，一年大約有2000億噸左右沒有得到很好的利用。所以如何在高效利用寶貴的化石資源同時，大力開發生物質的利用技術是非常重要的。

生物質是由二氧化碳和水利用太陽能轉化而來的，現在人類轉變的兩大主題一是綠色可持續發展，二是碳達峰、碳中和，生物質的利用和重大的戰略都密切相關。生物質量很大且可轉化為重要的化學品、可以是重要的燃料能源，也可以作為一種材料。所以全方位高效地利用生物質資源，特別是秸稈林業的副產品，對于鄉村振興來講是非常重要的。

生物質除了秸稈林業產品以外，還有淀粉、微生物、蛋白質、有機垃圾等等，但是最重要的還是木質生物質。我們國家的秸稈每年大約有八九億噸左右，沒有得到有效高質化的利用。現在國內外已經看到了生物質的轉化利用是實現可持續發展非常重要的途徑之一。而我國開始高質化利用，其實是從1990年左右開始增加并不斷開發新的技術，對我們農村來講可以說更為重要。目前生物質轉化利用發展了很多的途徑，有兩大類方法。

一是熱化學法，全部把生物質變成一氧化碳和氫氣，可以用化學方法合成化學品和高品質的燃料，比如汽油、柴油。另外還可以進一步做成材料，先把它們變成合成氣再變成生物油，進一步加工處理得到我們所需要的化學品。

二是水解法，生物質分為纖維素、半纖維素、木質素，可以把它們分離，分成三大類以后再分別轉化，進一步得到我們所需要的化學品、燃料等等，各有優點和缺點。

在農村和城市，除了生物質類，有機的廢棄物比如廢棄塑料的利用也很重要，現在全球地下和地上總量大約60億噸，每年產生3億噸左右。我國地上現存塑料10億噸左右，每年產生6000萬噸左右，造成了嚴重的環境問題，同時這也是非常重要的碳資源。此外有機垃圾和有機污染物也同樣是寶貴的資源，它們的高效轉化利用是非常重要的。我國要實現高質量發展，達到“雙碳”目標，依賴于科學技術的重大進步，生物質和有機廢棄物資源的高效利用就是其中之一，一方面可以實現可持續發展，另外本身利用它們就是碳中和的過程。

韓院士接下來介紹了一下他和他的團隊在此方面的工作和成績。

韓院士和他帶領的團隊，一直在從事物理化學和綠色化學交叉研究，主要研究方向有：綠色溶劑體系物理化學性質、綠色溶劑在材料合成和化學反應中的應用、生物質、二氧化碳、廢棄塑料的轉化利用等。比如將二氧化碳轉化成不同的化學品和燃料；把生物質和廢棄塑料變成重要的化學品和液體燃料。

“搞科學研究，需要和不同學科的人交叉；而技術產業化，則必須要和企業深度融合，實現互補，這樣才能真正實現為社會做貢獻。”韓院士說。

與企業的深度融合互補，是實現技術產業化的基礎。韓院士多年以來一直踐行著這個理念。

比如與河北的公司合作，把生物質做成碳。一噸變成0.4噸左右的無污染氣體燃料；此外，生物質和煤進行一定比例的混合，可用于取暖、做飯和鍋爐等等，還可以把煤燃燒得更充分，把它的熱量全部釋放出來，一舉兩得。未來趨勢是要盡量減少煤的利用，但是在短期內還是要繼續使用的，而這種技術就可以解決煤的高效清潔利用問題。

廢棄塑料利用方面，與企業合作成立聯合研究中心，研發的技術可以使1噸廢棄塑料變成0.7噸的液體燃料，目前也正在向產業化方向不斷推進。

綠色化學方面，他們與企業合作建立了綠色材料聯合實驗室，使涂料綠色化的同時具有高性能的特點。

二氧化碳轉化利用方面，太陽能和風能是原地產生電能的，開發天然氣的過程中有很多二氧化碳，如果能夠原位利用可再生能源轉化成燃料，也是利用風能重要的方式，目前也在和一些公司探討進行合作。

另外，城市和農村每年有大量的餐廚垃圾，現在韓院士的研究團隊與廣州的企業合作，已建成萬噸級生產線，將餐廚垃圾制成有機肥和飼料。傳統的化肥工業每年消耗大量的能源，該項技術的推廣可以節省大量的能源，同時可解決垃圾污染的問題，這也是生物質利用的重要領域。

韓院士指出：“生物質的利用是非常重要的，但還在起步階段，只有30年左右的歷史。將來如何去發展它？涉及的問題很多。現在的人們一直在利用慣性的思維：用生物質去制備化石資源產生的化學品，比如乙醇等材料，這樣做有一定的道理，因為制成以后大家都知道它的用途。但是從長遠考慮，因為生物質的結構和化石資源的結構差別很大，要想真正科學合理地利用它，必須充分考慮它自身的結構特性、它自身的產品體系、發展自身的生物質經濟，這種生物質的綜合利用非常重要。未來是多能互補、各種能源結構綜合利用的時代，提高能源效率，對于減排和實現“雙碳”目標是非常重要的，需要科學技術的重大進步、需要“產學研政”的共同合作，才能推動生物質經濟的快速發展。”

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