編者按：農(nóng)業(yè)產(chǎn)物一半在籽實(shí)，一半在秸稈。推進(jìn)秸稈全量利用、高值利用，以工業(yè)方式推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展，是有效破解農(nóng)村秸稈利用難題，實(shí)現(xiàn)可再生資源的利用與轉(zhuǎn)化，促進(jìn)“黑金經(jīng)濟(jì)”向“綠金經(jīng)濟(jì)”轉(zhuǎn)變的重要途徑。本期視點(diǎn)關(guān)注秸稈產(chǎn)業(yè)，介紹各地在秸稈綜合利用中的創(chuàng)新做法與經(jīng)驗(yàn)，以期為地方有效破解農(nóng)村秸稈利用難題提供借鑒與思路?！?/p>
“秸稈是重要的農(nóng)產(chǎn)品，是大自然中天然存在的可再生資源。通過科技創(chuàng)新，秸稈可以做成衣服、文具、家具、地膜……”在全國(guó)勞模、安徽豐原集團(tuán)董事長(zhǎng)李榮杰的眼里，秸稈是個(gè)寶。
我國(guó)每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈總量在8億噸左右，伴隨著國(guó)內(nèi)“碳達(dá)峰”“碳中和”工作的不斷推進(jìn)，如何處理這8億噸的農(nóng)作物秸稈，無疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)，向秸稈高值化利用進(jìn)軍，李榮杰一干就是二十多年?！?/p>
潛心二十年
聚焦秸稈技術(shù)攻關(guān)
“秸稈經(jīng)過一定處理，可以轉(zhuǎn)換為聚乳酸和燃料乙醇，代替石油，延長(zhǎng)化石資源使用時(shí)間，延緩溫室氣體排放!”為了更好地利用秸稈資源，變廢為寶，安徽豐原集團(tuán)在李榮杰的帶領(lǐng)下，持續(xù)聚焦秸稈高值利用的技術(shù)攻關(guān)。
秸稈資源作為重要的可再生資源，富含熱能和碳、氮、磷、鉀、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。相比其他廢棄物，例如廚余垃圾、排泄物、廢塑料等，秸稈的分布更加集中，涉及商務(wù)對(duì)象更少，有助于保持供應(yīng)的穩(wěn)定性。秸稈資源化再利用是農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)，實(shí)踐中仍然存在技術(shù)、政策、產(chǎn)業(yè)化等層面的各種瓶頸，需要構(gòu)建秸稈綜合利用和高值利用的長(zhǎng)效機(jī)制以解決。
在今年8月4日舉辦的“雙碳背景下秸稈高值化利用先進(jìn)技術(shù)成果發(fā)布會(huì)”上，豐原集團(tuán)聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，發(fā)布了以農(nóng)作物秸稈為原料生產(chǎn)秸稈混合糖聯(lián)產(chǎn)黃腐酸高效有機(jī)肥技術(shù)。經(jīng)過近二十年的創(chuàng)新開發(fā)，豐原集團(tuán)成功突破利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)乳酸、聚乳酸的技術(shù)壁壘，全面掌握乳酸菌種選育、發(fā)酵控制、分離純化、聚合反應(yīng)全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)。這些成果的取得，主要是基于秸稈的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用。
“撿回另一半”，
重構(gòu)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)體系
秸稈是振興鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)的重要資源支撐，是重要的初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)民一把火燒掉的秸稈渾身是寶。目前，我國(guó)在秸稈綜合利用方面處于什么水平?存在哪些問題?未來應(yīng)當(dāng)在哪些方面努力，成為當(dāng)下亟待解決的問題。
我國(guó)秸稈綜合利用主要包括肥料化、飼料化、燃料化、基料化和原料化的“五化”利用方式，五種方式的利用量占秸稈可收集量的比例分別為62.1%、15.4%、8.5%、0.7%和1.0%，秸稈基料化、原料化利用方面還存在很大空間。
2021年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，明確提出“加快推進(jìn)秸稈高值化利用”，為秸稈的未來指明了方向?！?/p>
據(jù)介紹，“撿回另一半農(nóng)業(yè)”，即應(yīng)用現(xiàn)代加工技術(shù)和手段，深化利用農(nóng)作物秸稈及農(nóng)作物加工剩余物、畜禽糞便等，拓展新的農(nóng)業(yè)資源利用和發(fā)展空間。李榮杰說：“在‘撿回來的另一半農(nóng)業(yè)’中，秸稈綜合利用是主體，充分利用秸稈可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙重效益。一方面，秸稈綜合利用能保護(hù)環(huán)境，秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃料可改善現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu);另一方面，秸稈綜合利用能夠提高土地產(chǎn)出率和資源利用率，增加經(jīng)濟(jì)效益。”
秸稈高值化利用的技術(shù)創(chuàng)新，為發(fā)展鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)，構(gòu)筑完備的鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)體系提供了有力的科技支撐。李榮杰介紹，豐原集團(tuán)現(xiàn)已攻克以秸稈纖維素為原料制備聚乳酸并副產(chǎn)高效有機(jī)肥的關(guān)鍵核心技術(shù)，萬噸級(jí)秸稈制糖示范生產(chǎn)線即將投產(chǎn)，創(chuàng)造性提出圍繞鄉(xiāng)鎮(zhèn)為中心建立分布式秸稈制糖廠的建設(shè)思路，帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。未來依托豐原的秸稈制糖技術(shù)，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立分布式糖廠，充分利用秸稈等農(nóng)林廢棄物等地上資源，將減少開采石油煤炭等地下資源?！?nbsp; 通過高值化利用，農(nóng)民出售秸稈可獲得較高的收益，通過產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還可就地為農(nóng)民創(chuàng)造就業(yè)崗位，獲得更多的打工收入。此外，發(fā)展秸稈制糖的分布式糖廠，可以為鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和地方政府獲得穩(wěn)定的、可持續(xù)的產(chǎn)值和稅收，解決生物能源、生物材料的原料來源問題，以“綠金經(jīng)濟(jì)”替代“黑金經(jīng)濟(jì)”，減少對(duì)外依賴，依靠?jī)?nèi)部循環(huán)為主體，為我國(guó)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興構(gòu)建一個(gè)新的增量發(fā)展模式?！?/p>
發(fā)展鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)，不僅要圍繞農(nóng)產(chǎn)品延伸產(chǎn)業(yè)鏈，布局農(nóng)產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè);要圍繞生態(tài)農(nóng)業(yè)延伸服務(wù)鏈，發(fā)展鄉(xiāng)村旅游、農(nóng)耕體驗(yàn)和文創(chuàng)產(chǎn)業(yè);還要“撿回另一半農(nóng)業(yè)”，“吃干榨凈”秸稈，發(fā)展生物基新材料、新能源等新一代戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，為發(fā)展鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興和縣域經(jīng)濟(jì)提供新動(dòng)能。
生物基產(chǎn)業(yè)
引領(lǐng)農(nóng)業(yè)低碳變革
我們很難想到，農(nóng)村隨處可見的秸稈，竟然和新一代戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——生物基產(chǎn)業(yè)聯(lián)系到一塊。“為保護(hù)糧食安全，這種名為‘生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)’的發(fā)展趨勢(shì)是原料非糧化，農(nóng)作物秸稈將大有作為。”李榮杰說，我國(guó)非糧生物質(zhì)總量每年約20億噸，若利用生物技術(shù)對(duì)秸稈進(jìn)行加工制造，可以滿足2億噸燃料乙醇和2億噸聚乳酸原料需求，大約可替代4億噸石油。雖然我國(guó)纖維素利用技術(shù)的研究起步較晚，但在國(guó)家發(fā)改委、科技部、財(cái)政部等多部委的共同支持下，全國(guó)有為數(shù)不多的企業(yè)對(duì)纖維素乙醇開展技術(shù)攻關(guān)，目前已取得了不錯(cuò)的成績(jī)，基本處于小規(guī)模中試或工業(yè)化試驗(yàn)階段。
與石油化工的同類產(chǎn)品相比，纖維素利用技術(shù)產(chǎn)品的成本高出20%~30%，目前還達(dá)不到充分市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求。李榮杰建議，國(guó)家在制訂生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時(shí)，應(yīng)大力扶持秸稈纖維素轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究和工業(yè)化示范，支持企業(yè)完善技術(shù)和工藝后早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣。同時(shí)，建議國(guó)家對(duì)以纖維素為原料生產(chǎn)生物能源及生物材料產(chǎn)業(yè)給予政策和資金支持，促進(jìn)非糧生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展。
按照目前的化石資源消耗速度，全球石油開采年限約為40年，天然氣約為70年，煤炭約為160年。并且消耗化石資源，又導(dǎo)致溫室氣體的排放總量持續(xù)增加，造成全球變暖等諸多環(huán)境問題。利用生物技術(shù)，可以對(duì)糧食及秸稈纖維素、木質(zhì)纖維素類非糧原料進(jìn)行加工轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)液體燃料、材料及其他化學(xué)品，如加工制造食品添加劑、醫(yī)藥化工原料、塑料、布料、涂料、溶劑等產(chǎn)品。李榮杰說，“這是一種真正的碳平衡循環(huán)模式，可以從根本上解決化石能源短缺和溫室氣體排放的問題，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展?！薄?/p>
目前，我國(guó)生物基材料發(fā)展迅猛，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到171.54億元。有關(guān)專家預(yù)測(cè)，生物基材料將成為引導(dǎo)科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，成長(zhǎng)為引領(lǐng)綠色發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的“耀眼明星”。通過生物基替代化石基材料，能實(shí)現(xiàn)本質(zhì)減排和固碳，這是綠色低碳產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)發(fā)展方向，農(nóng)作物秸稈高值化利用技術(shù)將成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)助力降碳的新路徑和減少白色污染的代塑新方案。
價(jià)值鏈升級(jí)
打開農(nóng)業(yè)另一扇門
國(guó)家發(fā)改委今年5月印發(fā)的中國(guó)首部生物經(jīng)濟(jì)五年規(guī)劃文件《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出明確要求，“重點(diǎn)圍繞生物基材料、新型發(fā)酵產(chǎn)品、生物質(zhì)能等方向，構(gòu)建生物質(zhì)循環(huán)利用技術(shù)體系”。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和資源節(jié)約循環(huán)利用是鄉(xiāng)村振興的必由之路，迫切需要加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)村生活垃圾等農(nóng)林生物質(zhì)資源綜合利用。而理念創(chuàng)新是撿回另一半農(nóng)業(yè)的根本前提，科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、高值化利用則是根本出路。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村是綠色能源的大產(chǎn)業(yè)大基地，農(nóng)業(yè)是生物質(zhì)能的最大生產(chǎn)基地，生物質(zhì)能有其他能源不可比擬的優(yōu)勢(shì)。每一棵農(nóng)作物都是一臺(tái)綠色能源生產(chǎn)機(jī)器，農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能具備綠色、低碳、可持續(xù)利用等優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。發(fā)揮農(nóng)業(yè)農(nóng)村生物質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)，就地取材、就地建廠、就地轉(zhuǎn)化、就地利用，既有利于提高資源利用效率，又有利于減輕建大廠的投資壓力;既有利于解決綜合利用農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源，又有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境;既有利于發(fā)展農(nóng)村能源新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，又有利于擴(kuò)大農(nóng)民就業(yè)和增加農(nóng)民收入。
秸稈的原料化利用是農(nóng)業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)秸稈高值化利用的重要保證。將秸稈資源轉(zhuǎn)化為具有高附加值的商品，可有效促進(jìn)工農(nóng)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)，拓展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，增加就業(yè)機(jī)會(huì)和農(nóng)民收入。在雙碳背景下，以秸稈為原料的生產(chǎn)過程為提升企業(yè)的碳匯價(jià)值，為下游生物基制品改善碳足跡數(shù)值，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減碳甚至實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品碳中和創(chuàng)造了新的市場(chǎng)機(jī)遇?！?/p>
不起眼的秸稈還是高價(jià)值的生物基新一代戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的原材料。秸稈深加工的副產(chǎn)含30%以上的黃腐酸有機(jī)肥，既是植物生長(zhǎng)劑，又是土壤改良劑，大力推廣黃腐酸有機(jī)肥還田，有助于減少化肥使用，對(duì)土壤進(jìn)行有效修復(fù)。而利用農(nóng)作物秸稈為原料生產(chǎn)的聚乳酸，其成本從1.7～1.8萬元/噸降到1.3～1.5萬元/噸?！?/p>
當(dāng)前，農(nóng)業(yè)資源高度消耗的經(jīng)營(yíng)方式尚未根本改變，種養(yǎng)業(yè)綠色生產(chǎn)和低碳加工技術(shù)相對(duì)落后，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳，提高農(nóng)業(yè)資源利用效率，改善農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，是建設(shè)生態(tài)文明的重要保證和迫切要求。
豐原集團(tuán)通過二十多年技術(shù)創(chuàng)新，秸稈資源化利用技術(shù)已經(jīng)成熟，計(jì)劃在皖北各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模為萬噸級(jí)的分布式秸稈制糖工廠，投資1～1.5億元，按照每噸秸稈500元，2.5～2.7噸秸稈生產(chǎn)1噸混合糖，副產(chǎn)約1.5噸黃腐酸含量30%的高效有機(jī)肥測(cè)算，可獲得銷售收入約5000萬元。在實(shí)現(xiàn)生物基原料穩(wěn)定供應(yīng)的同時(shí)，帶動(dòng)秸稈銷售價(jià)格翻番，讓農(nóng)民獲得實(shí)實(shí)在在的收入。豐原集團(tuán)正加大研發(fā)攻關(guān)，優(yōu)化秸稈混合糖發(fā)酵生產(chǎn)聚乳酸和燃料乙醇工藝。為提高秸稈資源化高值化利用，豐原集團(tuán)正為發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布式秸稈糖廠建設(shè)提供解決方案?！?/p>
一根秸稈的高值利用之路，李榮杰帶領(lǐng)豐原集團(tuán)走了二十余年。未來，隨著農(nóng)作物秸稈高值利用持續(xù)深化，不僅有利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的戰(zhàn)略升級(jí)，還為鄉(xiāng)村振興提供了新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。