倪維鬥院士：通過技術創新 大力發展超級能源生物質燃料

4月17日，由中國産業發展促進會生物質能産業分會、中國農業大學、國際能源署生物質能中國組、中國能源研究會綠色低碳技術專委會聯合主辦的第四屆全球生物質能創新發展高峰論壇在北京舉行。來自政府機構、國際組織、科研院所、行業組織、領軍企業、金融機構和行業知名專家等118位專業人士齊聚一堂，共謀生物質能産業發展。

中國工程院院士、清華大學原副校長倪維鬥出席會議，併發表了《雙碳背景下構建基於生物質的新生態能源系統》的主題演講。

倪維鬥院士指出，自然界中原有的碳平衡是在生物和大氣之間的迴圈、大氣和海洋之間的交換以及含碳鹽的形成和分解過程中，參與反應的碳與生成産物中的碳保持相等的狀態。這種平衡狀態可以通過自然的碳迴圈過程進行調節，使得地球上的碳元素保持在相對穩定的水準。

倪維鬥院士認為，生物質作為生態系統的重要組成部分，建立基於生物質新型生態能源系統是實現雙碳目標的核心。生物質燃燒過程當中雖然排放二氧化碳，但是它生長過程當中吸收了大量二氧化碳，因此屬於綠色能源。

在本次論壇上，倪維鬥院士提出了一系列關於建立基於生物質新型生態能源系統的建議，其中一條是“要通過技術創新，大力發展超級能源生物質燃料”，超級蘆竹就是近年來關於超級能源生物質燃料的一項重大突破。

倪維鬥院士介紹，水稻秸稈每畝年産只有1噸左右幹生物質燃料，而超級蘆竹可以達到10噸幹生物質燃料，其熱值是4000-4500大卡/公斤，比褐煤還要好，接近動力煤5000大卡/公斤，且環保無污染，有很好的價格競爭力。

“我們國家現在有邊際土地25億畝，還有10億畝鹽鹼地，荒地也很多。就按每畝5噸幹的生物質能源計算，如果有6億畝邊際土地種植，就可以把所有燃煤廠的燃煤頂替掉，有2億畝種植，就可以頂替現在全國3000億方天然氣用量。”倪維鬥院士説，超級蘆竹一年的生長期還是優質碳匯，冬天把它割掉就成為優質生物質燃料，國家林草局宣稱中國33億畝森林每年新增加的碳匯有8億噸，“但是，如果種植1億畝超級蘆竹，碳匯就超過10億噸。”

據了解，超級蘆竹是武漢蘭多生物科技公司（以下簡稱“蘭多生物”）培育出來的一種高效率、高生物量能源植物。十年來，蘭多生物科研團隊收集了近700份國內外野生蘆竹種質資源，利用系統選育、物理化學誘變等手段，培育出多種“超級蘆竹”新品種，其年生長量是熱帶森林的5倍，玉米的7倍以上，水稻秸稈的10倍左右。

此外，“超級蘆竹”還具有土壤及水體修復效率高、吸附重金屬能力強、變異率低、田間管理少、病蟲害少、氣候及土壤適應性強等優勢。超級蘆竹一次種植可連續收割15-20年，可以在鹽鹼地、灘塗地、廢棄礦區、濕地等邊際土地生長，降雨量＞500毫米的區域可自然生長。

倪維鬥院士介紹，2016年，蘭多生物在湖北石首長江灘塗蘆竹基地開始試種超級蘆竹，面積3000畝，成熟期産量達7.3噸/畝；2019年，在遼寧錦州、山東東營高寒鹽鹼地試種，面積近700畝，成活率達95%，成熟期産量達5.6噸/畝。截止2022年，超級蘆竹在湖北、湖南、河北、山東、甘肅、新疆、東北、海南等地種植，涉及13個省24個地區，其中鹽鹼地涉及7個地區。

倪維鬥院士曾表示，我國火力發電裝機容量佔比在2022年佔到52%，也是二氧化碳排放的主要源頭，建設我國生物質顆粒燃料的供需市場是實現大容量煤電生物質燃料混燒達到低碳發展的關鍵因素。不過，前提條件和關鍵是必須有足夠而且比較穩定的生物質燃料供應。

“超級蘆竹使煤電徹底的低碳轉型成為可能。”倪維鬥院士説，除了直接燃燒替代煤以外，超級蘆竹還可以做很多事情。如果熱化學轉化，它能生産甲烷、一氧化碳、氫氣、生物炭，還可以用來大量製造甲醇、乙醇、液氨、汽柴油、航煤等為交通工具提供動力，解決未來整個綠色液體燃料短缺的問題。

目前，蘭多生物正在利用蘆竹的參考基因組，結合轉基因和基因編輯等現代分子育種技術，開發生物量更高、抗逆性更強的新一代“超級蘆竹”新品種。