劉江
生物質(zhì)是地球上唯一可再生的碳資源,具有儲量巨大、分布廣泛、種類豐富、產(chǎn)品多元等特點。根據(jù)《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的統(tǒng)計,我國可利用生物質(zhì)資源折合標煤約4.6億噸,其中已利用資源量折合標煤2200萬噸,剩余可利用資源量折合標煤4.38億噸。如用現(xiàn)代技術對其進行開發(fā)利用,對于建立持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng),促進社會經(jīng)濟的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善將具有重大意義。
研究生物質(zhì)開發(fā)利用多年來,廈門大學能源學院生物能源研究所所長曾憲海,對此深有體悟。如今,立足于當前中國環(huán)境的大背景,他一直在為了心中“將生物質(zhì)高值化綜合利用”的目標努力著。
思考:生物質(zhì)合理利用
在我國傳統(tǒng)農(nóng)耕方式中,將農(nóng)業(yè)廢棄物就地還田或焚燒是常用處理手段。據(jù)報道,我國每年有約7億多噸秸稈沒有得到很好利用,其中2億噸被就地焚燒,污染大氣,在局部時段局部地區(qū)加重了霧霾現(xiàn)象。曾憲海說:“將生物質(zhì)進行開發(fā)利用,不光是對可再生碳資源的開發(fā)利用,還是發(fā)展農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟的重要途徑,更是減少秸稈焚燒、治理大氣污染的重要手段。生物質(zhì)能做的東西有很多,它可以作為還田的肥料、菌菇類的基料、造紙的原料、纖維素材料,以及作為能源與化學化工產(chǎn)品等,其能源化利用作為能源生產(chǎn)和消費革命的重要內(nèi)容,仍是未來社會主要的發(fā)展和利用方向之一。”
曾憲海所在團隊的研究主要分為兩部分內(nèi)容。一是生物質(zhì)的預處理。眾所周知,生物質(zhì)由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成,要想對組分進行高質(zhì)化利用,就必須將三大組分進行有效清潔分離,這也是該團隊的科研特色所在。此外,通過多途徑轉(zhuǎn)化手段,將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為化學品、能源產(chǎn)品、食品、保健品等,也是他們工作的重點。
探索:海洋生物質(zhì)高質(zhì)化利用
在國家大力提倡“藍色糧倉”、開發(fā)利用海洋資源的背景下,結合福建靠海涉海的優(yōu)勢,該團隊在海洋生物質(zhì)開發(fā)利用上進行了一系列研究,并發(fā)表了一系列高水平的研究論文。
眾所周知,以微藻等為典型的水生/海洋生物質(zhì),可以有效彌補陸生生物質(zhì)機械強度高、對土地和淡水等資源需求量大等不足,成為科研及產(chǎn)業(yè)界關注的熱點,被視為制備第三代生物燃油、不飽和脂肪酸及高價值生化產(chǎn)品的理想原料。目前人們對微藻的利用主要為提取蛋白質(zhì)、色素、脂質(zhì)等成分并進一步制備營養(yǎng)保健、醫(yī)藥等高值產(chǎn)品,該過程會伴隨大量藻渣生成,其比例可高達微藻生物量的40%~80%。然而,絕大部分藻渣并沒有得到合理利用,而是被直接丟棄或作為低值飼料。藻渣的成分主要包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等,這些組分均可通過一定手段加以利用。因此,對藻類生物質(zhì)的全組分利用研究具有巨大的潛力和良好的前景。目前,曾憲海團隊已構建藻類生物質(zhì)綜合利用的平臺,并將通過綠色無害的反應體系,將藻類碳水化合物制備平臺化合物作為近期團隊的研究亮點與重點。
堅持:執(zhí)著科研路
目前生物質(zhì)利用面臨諸多難題。曾憲海說:“有很多人都認為生物質(zhì)的利用是很低端、很沒有技術含量的,而且生物質(zhì)原料的來源也會受季節(jié)性、地域性等因素的限制,其產(chǎn)業(yè)化、專業(yè)化、多元化道路仍發(fā)展得不是很快,但其利用前景是目前可再生能源領域最為多元的。所以,從業(yè)人員應按照因地制宜、合理布局的思路,繼續(xù)推進分布式生物質(zhì)的綜合利用?!?/p>
2017年,曾憲海被評為博士生導師,在這一新的節(jié)點上,他的責任更加沉重了。今后,曾憲海還將在培養(yǎng)學生的同時,在“將生物質(zhì)高質(zhì)化利用與環(huán)境保護結合”這條路上繼續(xù)前行,在推動產(chǎn)業(yè)化進程中,將實驗室的科技成果真正地落地生根,發(fā)揮出其應有的經(jīng)濟效益!