玉米秸秆生物质能源转化再造技术发展研究

玉米秸秆生物质能源转化再造技术发展研究

冯立波

黑龙江省肇东市洪河乡政府 

【摘要】玉米秸秆是农作物的剩余部分，由于种植技术的不断进步，玉米秸秆产量越来越大。在农业现代化时代，更要注重环境的保护，玉米秸秆的处理成为重要课题。本文以玉米秸秆在生物质能源转化再造为例，阐述了该项目的价值分析以及推动生物质能源再造技术的可行性分析并探讨了如何降低技术成本等问题。有一定的参考价值，供大家商榷。

【关键词】玉米秸秆；转化再造；生物质能源；注意事项

2022年数据统计， 全国玉米种植总面积达6.03亩，其中黑龙江省达到9000万亩，肇东市就达到了300万亩。由于密植度不断加强，玉米秸秆也越来越多，现在可以达到亩均产秸秆达到5吨，随之而来的就是玉米秸秆的转化利用问题。

一、当前人们在玉米秸秆再造的具体思路和做法

近年来人们开始探究将玉米秸秆再造的经济价值，并已经取得了一定的成果。

1. 生物质能源：玉米秸秆可以通过生物质能源技术转化为固体燃料、液体燃料或气体燃料。

2. 动物饲料：经过适当处理和加工，玉米秸秆可以作为动物饲料。

3. 土壤改良剂：将玉米秸秆还田，可以增加土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤保水保肥能力，促进植物生长。

4. 化学原料：玉米秸秆中含有丰富的纤维素和半纤维素，在适当的条件下可以通过化学处理转化为糖类、乙醇、乳酸等化工原料。

  5. 城乡环境管理：合理利用玉米秸秆可以减少农田的秸秆焚烧，减少空气污染和火灾隐患，还可以减少垃圾填埋量，改善城市环境质量。

二、实现玉米秸秆在生物质能源再造的规模化生产的可行性

1. 资源充足：中国是世界上最大的玉米生产国之一，每年产生大量的玉米秸秆。利用秸秆生产生物质能源可以有效利用这一丰富的资源，在能源转换过程中减少化石燃料的使用。

2. 技术成熟：生物质能源转化技术已经相对成熟，包括生物质气化、生物质液化和生物质发酵等技术。这些技术已经在实验室和小型试点项目中得到验证，可以为规模化生产提供技术支持。

3. 政策支持：我国一直以来都非常重视生物质能源的开发和利用，出台了相关的支持政策和鼓励措施。

4. 经济效益：生物质能源作为一种可再生能源，具有广阔的市场前景。通过规模化生产，可以降低生产成本，提高生物质能源的竞争力，同时也可以创造就业机会，推动地方经济发展。

5. 环境友好：生物质能源的使用可以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，对环境更加友好。

尽管具备可行性，但在实施规模化生产时仍需考虑以下因素：

1. 技术挑战：规模化生产需要解决大规模秸秆收集、预处理、转化和提纯等技术问题，包括设备投入、操作难度、能耗和效率等方面的挑战。

2. 经济可行性：规模化生产需要投入较大的资金和人力资源，对于能源价格、市场需求和盈利模式等方面的变化敏感，需要进行充分的市场调研和商业模式设计。

3. 社会认知：规模化生产需要引起社会各界的关注和支持，加强对生物质能源的认知和推广，解决可能涉及到的土地利用、生态保护和农业生产等相关问题。

    三、玉米秸秆在生物质能源改造中价值体现

1. 可再生能源：玉米秸秆是一种可再生的生物质资源，通过利用其进行生物质能源改造可以替代传统的化石燃料，减少对有限资源的依赖。生物质能源的利用还能够降低温室气体排放，对应用于发电、加热和工业生产等领域具有重要的环境意义。

2. 能源多样性提升：生物质能源改造玉米秸秆可以增加能源来源的多样性，减少对传统能源的单一依赖。这有助于提高能源供应的安全性和稳定性，降低能源市场的风险，并为国家能源结构转型提供支持。

3. 增加农民收入：农民可以将废弃的秸秆作为能源原料进行销售，增加收入来源。此外，生物质能源的开发还可以带动相关产业链的发展，促进农村就业和经济增长。

4. 农田资源利用：通过将玉米秸秆进行生物质能源改造，可以将其转化为有机肥料，还田用于农田改良。这不仅提高了土壤质量和农作物产量，还减少了秸秆焚烧对环境的污染和土地资源浪费。

5. 循环经济发展：生物质能源改造玉米秸秆符合循环经济模式的理念。通过循环利用废弃物质，延长资源的使用寿命，减少资源浪费和环境压力。这有助于构建可持续发展的社会和经济体系。

需要注意的是，玉米秸秆在生物质能源改造中仍面临一些挑战，如技术成本、规模化生产、物流运输等问题。

四、降低玉米秸秆在生物质能源改造中的技术成本

1. 提高玉米秸秆的利用率：优化玉米收割和秸秆处理工艺，确保更多的秸秆被收集和利用，减少浪费。例如，可以使用机械化收割和压捆技术，提高收集效率，减少人力成本。现在在我地已经能够实现这一技术的运用，但是还需要政府提高补贴和回收力度，鼓励农民参与的积极性。

2. 优化生物质能源转化工艺：采用先进的生物质能源转化技术，如生物质气化、生物质液化、生物质发酵等，可以提高能源转化效率，减少能源损耗和技术成本。同时，结合现代化的控制系统和自动化设备，提高生产效率，降低运营成本。这就需要科研人员和农业工作者相互协调，在工艺实现转化上做好大文章。

3. 制定政策和经济激励措施：政府可以制定相关政策，支持和鼓励生物质能源的发展和利用，例如提供补贴或税收优惠，促进技术创新和成果转化。此外，建立健全的市场机制，引导经济主体参与生物质能源产业，增加市场竞争，降低技术成本。

4. 加强研发合作和技术创新：各方可以加强跨学科、跨行业的合作，共同攻克关键技术难题。通过技术创新和研发投入，提高生物质能源的转化效率和经济性，降低相关设备和工艺的成本。

5. 推广和普及生物质能源技术：加强对生物质能源技术的宣传推广和培训，提高从业人员的技术水平和意识。通过扩大规模生产和市场份额，实现生产成本的规模效应，降低技术成本。

当然，在进行玉米秸秆生物质能源改造时，还应考虑环境保护和可持续发展因素，避免对环境造成负面影响，并确保资源的可持续利用。

参考文献：

[1]袁振宏《海峡科技与产业》 2016 年第 001 期

 [2] 刘伟平、刘飞翔 生物质能源发展对粮食安全影响的内在机理分析[J]中国农业资源与区划 2011,第006期

[3]曹历娟《发展生物质能源对我国粮食安全和能源安全影响的一般均衡分析——以燃料乙醇为例》南京农业大学学报2022年6月

[4]徐峰林《探求生物质秸秆能源化利用出路》[J]科技与生活2010年