近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所种植废弃物清洁转化与高值利用团队在秸秆、地膜等农业废弃物和低品质煤的共热解研究方面取得新进展。该研究基于工业规模生物质连续热解设备，阐明了共热解过程中相互促进-抑制作用机制，提出了农业废弃物清洁转化利用技术路径。相关研究成果发表在《清洁生产（Journal of Cleaner Production）》上。
农林废弃物共热解技术路径及综合分析
据姚宗路研究员介绍，我国农村能源需求量大，每年约有1.13亿吨的低品质煤用于供暖，热效率仅30%-40%，造成极大的能源浪费。另一方面，我国每年约有1亿吨秸秆、100万吨废旧地膜及大量的果树剪枝等农业废弃物未被有效利用，易造成环境污染。生物质热解炭气联产技术是利用秸秆等生物质原料在绝氧或低氧环境中加热升温引起内部分解形成生物炭、生物油和热解气的过程，对于农村人居环境改善、清洁能源供给具有重要意义。
该研究团队将农业废弃物与低品质煤共热解，从共热解各相产物分布、生物炭性能表征，以及共热解过程中能量平衡、经济效益、环境效益和社会效益等各个方面开展了综合分析。结果表明，农膜的加入降低了共热解反应活化能，提供了碳、氢元素，有效提升了热解油的产率和品质，低品质煤的加入促进了中间产物与水蒸气的重整反应，提升生物炭的产率和热解气品质。该工程采用共热解方式生产的生物炭和热解气每年可替代1100吨标准煤，减排1720吨二氧化碳以及5-6吨的二氧化硫，具有较好的社会环境效益。研究结果为农业废弃物清洁转化、农村地区清洁供暖提供了有效地技术路径。
该研究得到中国农业科学院科技创新工程、国家现代农业产业技术体系专项资金资助等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.125819 （通讯员 王佳）
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