探索新能源之生物质能：秸秆“变身”

　秸秆，这种农作物废料是人们所熟悉的，如今，这种物质也“变身”成为一种新型能源走进了公众视野。虽然相比风能、太阳能、地能来说，“秸秆生物质能”显得太小，但就是这种“小”，也让它显得更为“灵活”，在替代民用燃煤中大展身手。眼下，这一方式已经越来越被广泛应用在居民、工业生产生活中。

　　采暖期过后，平山县南甸镇北庄村村民史江明就算了一笔账：今年用的生物质燃料过冬，一个冬天用了2吨多，每吨燃料500元，一个冬天花了1000多元。比起以往烧煤要便宜三分之一。“不光是省钱了，而且这个冬天再也没有黑烟出现，屋里屋外都干净得很。”他笑着说。

　　史江明所说的生物质燃料是一截一截圆柱形黑褐色小块，拿在手里沉甸甸，既不像是动物饲料，也不像是田间使用的肥料，仔细从切面看，还能看到类似草秆的纹理。

　　去年，史江明所在的村有将近一半的人家都在使用这种生物质燃料。说起使用情况，村民赞不绝口。“以前烧煤很呛，而且烟囱都被熏黑了，现在你看我家烟囱，跟新的一样。”一位村民指着自家看起来崭新的烟囱说，他现在跟亲戚朋友都推荐使用这种生物质燃料。“又干净又便宜，为啥不用呢。”他笑着说。

　　不光在村民家，这种“生物质燃料”也走进了一些无法集中供热的村镇学校。今年4月29日，在石家庄市高新区郄马镇宋北小学，一台生物质锅炉开始点火试运行。

　　宋北小学用的燃煤锅炉是2006年安装的，这次替换的是一台容量一吨的常压热水生物质锅炉，主要用于采暖，大约可以为7000平方米左右的室内空间稳定供暖。

　　对于选择“生物质锅炉”替代原有的燃煤小锅炉，宋北小学的魏校长表示是出于环保考虑。“现在，燃煤消耗在污染源中占有相当大的比重，环保可再生的新能源替代已经成为省会发展的优先选项。”他说，以前一到供暖期，锅炉师傅每天早晨四五点就要摸黑开始给锅炉点火，不光升温到15度左右需要两三个小时，而且锅炉启动时烟囱都会冒出黑烟。

　　在试运行现场，看着半小时锅炉温度就开始上升，两小时了还看不到冒烟，魏校长很满意。“以后锅炉师傅的工作环境，也得到大大改善了。”魏校长说。

　　秸秆，作为一种农作物废料是人们所熟悉的，这种物质是如何“变身”成为一种新型能源的呢？

　　5月30日，在邢台南和县贾宋镇康村的一家生物质燃料压块加工厂里，几名工人们将玉米芯、木屑等原料按比例装入运转的机器设备内，几分钟后，原料被全部粉碎。随后，这些碎末又被放进一台长30米、高10米左右有运输带的机器内，不久就变成了一段段圆柱形高密度压块燃料。

　　这个加工厂的负责人康现在是康村的一名普通村民，不到一年的生产经历，让这位朴素的农民说起秸秆压块过程来头头是道。“秸秆经过粉碎后，在机器摩擦过程中升温到100摄氏度左右，这时秸秆中的木质素会达到软化点，在挤压作用下快速塑成型，体积变成原来的十分之一甚至更小。”康现在说，开加工厂之前，他专门学习了秸秆压块的知识，了解到玉米、小麦秸秆在内的多种农副产品废弃物都可变为生物质燃料。

　　作为农村传统燃料，玉米芯、秸秆直接燃烧时会产生大量黑烟，每到夏收时节，我省各地更是会采取严防焚烧秸秆的措施。为何经过看似简单的压块之后，就不会再生产黑烟和刺鼻呛味，成为绿色燃料棒呢？这在参与研发这项技术的河北天太生物质能源开发有限公司总经理杨小亮看来，原理并不复杂。

　　“直接燃烧这些花木材料，因为不能充分燃烧、供氧不足，所以会导致大量一氧化碳产生、冒黑烟，而且，热量产生也较小。”他说，而压块之后，在燃烧过程中，秸秆燃料先烧掉外面一层，再从表面到内部一层层进行燃烧，使每一层的挥发份都能充分遇氧燃烧。秸秆被压缩成生物质燃料后，燃烧效率由原来的不足20%提高到80%以上，燃烧热量大约在3500大卡/公斤。

　　而秸秆压块只是走出了“绿色燃料”的第一步，要真正做到没有污染，还要配上可以对烟尘进行二次燃烧的生物质代煤采暖炉。“专门配备的生物质取暖炉一般都设计了二次配风环节。”杨小亮说，这可以使漏掉的挥发份和氧气进行第二次“亲密接触”，确保秸秆燃料完全燃烧，不仅没有二氧化硫排出，还少了很多粉尘污染物。

　　目测见不到烟，燃烧起来也不呛，这都是生物质燃料给人们带来的直观感受。而和燃煤比起来，生物质燃料到底能“绿色”多少呢？中国农业大学曲周实验站相关人员曾做过专门的实验。他们的实验分析显示：生物质燃料气体排放中每立方米烟尘量为46毫克，而煤炭为510毫克，减排超过90%；生物质燃料气体排放中每立方米二氧化硫量为33.6毫克，煤炭为1280毫克，减排超过97%。

　　“秸秆更像是生长在耕地上的矿山，生物质燃料大有可为。”中国科学院院士、中国工程院院士、中国农业大学教授石元春曾在接受采访时表示，这项能源新技术不仅使秸秆变废为宝，还可以替代燃煤，一招封杀焚烧秸秆和煤炭燃烧两大空气污染源。

　　如今，这种生物质燃料在“治霾”和“禁烧秸秆”的双重形势下，迅速发展，除了取代“小燃煤锅炉”外，也开始替代工业生产中的燃煤锅炉。

　　5月30日，在南车石家庄车辆有限公司锅炉房旁边的储料仓，原来用来储存煤炭的大池子内，堆着200多吨小山一样的生物质燃料块，只在边角还残留着一些煤粉的痕迹，代表着这里曾经大量储存过煤炭。

　　南车集团是从去年开始采用了生物质锅炉供热供气，和外表陈旧的锅炉房相比，锅炉房内4台崭新的绿色外壳大锅炉显得格外醒目，为南车集团提供热源蒸汽服务的是石家庄德风新能源有限公司。“我们一共有2台8吨的锅炉和2台4吨的锅炉。”该公司的刘明指着其中两台火势正旺的锅炉说，这两台是4吨的，主要是供应工厂日常生产的蒸汽，而另外两台8吨的锅炉主要是冬季采暖使用。

　　用起了生物质燃料的锅炉“胃口”很大。刘明说，现在不供暖，只供应日常生产，而200多吨燃料也只够烧六七天的，而一年下来，消耗秸秆生物质燃料在2.4万多吨。

　　除了南车集团，他们公司还运营着河北味道府酒业有限责任公司一台四吨蒸汽锅炉。“那台锅炉每年用量在4800吨。”他说，换算下来，可减少使用燃煤约2万吨；减少二氧化碳排放约5.2万吨，减少二氧化硫及氮氧化物排放约350吨。

　　不过，虽然生物质燃料已经逐渐进入公众视野，被越来越多的公众认可，但目前利用率仍然很低。据测算，我省可能源化利用的秸秆、林业等三废资源量约有2000万吨。但2013年，秸秆能源化利用率只有4.6%。

　　有专家指出，目前，生物质成型燃料还在探索发展，原料的收集还有难度，产业化、专业化和市场化程度还不够高。“生物质能源产业要发展，必须建立从原料收集、储藏、预处理到成型燃料生产、配送和应用的整个产业链的技术体系和产业模式。”杨小亮说，只有产业化了，回收才会形成规模，成本也就自然会降低。