2023-05-31 10:27:19
5月下旬，淮河流域的冬小麥進入收割期。一邊是顆粒歸倉的豐收場景，一邊是地里的光禿禿的秸稈。秸稈除了還田，是否還有利用價值？
5月27日，在安徽省蚌埠市舉行的秸稈深加工產業(yè)發(fā)展大會上，行業(yè)專家圍繞著秸稈高值利用進行探討，目光瞄準了秸稈離田綜合開發(fā)的發(fā)展方向。中國循環(huán)經濟協(xié)會副會長李邊卓這樣說：“發(fā)展秸稈等非糧生物基材料產業(yè)，符合循環(huán)經濟的邏輯。秸稈從農業(yè)廢物，變成生產生物基產品的原料，遵循資源高效循環(huán)利用原則，符合生物循環(huán)綠色的經濟增長模式?！?/p>
秸稈只能是農業(yè)廢棄物嗎？
新疆昌吉農高區(qū)是首批9個國家級農業(yè)高新區(qū)之一，一項重要任務就是以棉花為主導產業(yè)，發(fā)展棉花全產業(yè)鏈，打造成為新疆棉花的技術創(chuàng)新高地。農高區(qū)副主任常元利告訴記者：數據顯示，新疆棉花種植面積達到4000萬畝，占全國棉花總產量的91%。其中，棉花用在紡織、印染、織布等方面只占棉花產業(yè)鏈的40%，棉籽用于榨油，而棉稈經過粉碎還田，在棉稈深加工方面處于空白，這是阻礙打造新疆棉花全產業(yè)鏈的難題。
小麥、玉米、棉花等農作物秸稈，是否具備深加工的開發(fā)價值？2022年5月，國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)了《“十四五”生物經濟發(fā)展規(guī)劃》，提出推動生物技術和信息技術融合創(chuàng)新，優(yōu)先發(fā)展生物育種、生物農業(yè)、生物制造、生物醫(yī)藥、生物安全等五大產業(yè)，做大做強生物經濟。2023年，工業(yè)和信息化部、農業(yè)農村部等六部門聯(lián)合印發(fā)《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案》，明確提出加大秸稈及剩余物等非糧生物質原料化高值利用的發(fā)展方向，引導推動非糧生物基產業(yè)發(fā)展的步伐，對推進農業(yè)綠色低碳發(fā)展和全面實現鄉(xiāng)村振興具有重要意義。
秸稈是農業(yè)生產的副產物，也是重要的農業(yè)資源。農作物光合作用的產物一半在籽實，一半在秸稈，秸稈資源化利用就是找回農業(yè)的另一半。
“近年來，我國秸稈綜合利用成效顯著，2021年綜合利用率為88.1%，達到了歷史高位，但總體還處于直接還田為主、離田多元利用為輔的發(fā)展階段，產品價值還不高，需向高值高效方向轉型，持續(xù)打造綠色、低碳、循環(huán)產業(yè)鏈?！敝袊r業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員于佳動說。
目前，全國農作物秸稈利用量6.47億噸，仍以秸稈還田為主，全年秸稈還田量達4億噸。秸稈離田利用率達33.4%，以飼料化利用為主，年利用量達1.32億噸。全國秸稈利用市場主體為3.4萬家，年利用量1萬噸以上的市場主體1700余家，秸稈市場化利用加快突破。
農作物秸稈深加工主要產品產業(yè)鏈示意圖。
秸稈高值利用突破技術壁壘了嗎？
農業(yè)農村部規(guī)劃設計研究院農村能源與環(huán)保研究所副所長馮晶在闡述秸稈原料化產業(yè)應用現狀時指出：目前，全國秸稈原料化利用率約1.0%，原料化利用年消納秸稈量達到700萬噸以上。
秸稈原料化利用指以秸稈為主要原料，采用物理、化學或生物酶解等方法制備各類（手）工業(yè)制品、化學品或化工原料的過程。目前，秸稈技術應用的產品有秸稈復合材料、秸稈生物炭、秸稈降解地膜、秸稈餐具、秸稈生物基材料等。
4月15日，中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所聯(lián)合安徽豐原集團研發(fā)的“農作物秸稈高效制糖聯(lián)產黃腐酸關鍵技術及裝備”項目通過了農業(yè)農村部科技發(fā)展中心組織的專家評審。清華大學教授李十中代表專家組宣布了評價結果：“該成果獲得了10項國家發(fā)明專利，制定2個企業(yè)標準，整體達到國際先進水平，其中木質纖維素復合酶生產技術、兩步法綜纖維素酶解糖化技術達到國際領先水平?！?/p>
李十中介紹，從技術層面來講，采用復合酶生產技術的復合酶活性高、成本低，有競爭性；采用二步法纖維素酶解糖化技術得到的糖濃度高，發(fā)酵產品分離提取的成本低；木質素可以生產黃腐酸制成有機肥，既解決了土壤肥力的問題，又實現了農業(yè)增值。
二十多年來，安徽豐原集團投資20多億元持續(xù)自主創(chuàng)新，發(fā)展生物材料、生物能源及生物肥料產業(yè)。董事長李榮杰認為：以農作物秸稈為原料生產秸稈制糖聯(lián)產黃腐酸技術，利用特殊馴化的菌種、生物發(fā)酵技術、提取純化技術、合成聚合技術、精餾技術等，生產生物能源、生物材料，變石油煤炭的“黑金經濟”為生物質原料的“綠金經濟”。
“僅從在農業(yè)方面的秸稈高值利用路線來看，秸稈中的纖維素和半纖維素經過酶解、水解形成混合糖生產聚乳酸，進而可生產降解地膜，減少農業(yè)面源污染；秸稈中的木質素產生的黃腐酸可以作為高效有機肥的重要原料，全部還田，有利于改善土壤有機質、有利于高標準農田建設、有利于黑土地保護，減少使用化學肥料，大幅減少碳排放?？梢哉f，秸稈從土壤中生長，采用先進的技術，經過工業(yè)化手段提取、轉化，生產出可降解地膜和黃腐酸有機肥，最終回歸到土壤中，綠色、環(huán)保，零碳排放，形成一條綠色農業(yè)循環(huán)發(fā)展之路?！崩顦s杰說。
秸稈深加工產業(yè)前景廣闊嗎？
推動農業(yè)廢棄物資源化利用、清潔能源替代、種養(yǎng)循環(huán)模式發(fā)展，是推進農業(yè)減排固碳的重要抓手，是落實我國雙碳目標的重要內容。
目前，國內木質纖維素制糖技術研究處于起步階段，纖維素酶和工業(yè)化菌株仍需進口，成本較高，預處理效率等與國外還有一定差距。聚乳酸生產技術逐步走向工業(yè)規(guī)?；彤a業(yè)化階段；基于秸稈等非糧生物質纖維素制乙醇的生產技術正處于攻關階段；其他以秸稈為原料的生物基材料，如呋喃聚酯、納米纖維素等，大多仍處于中試階段。
馮晶認為：秸稈原料化是農業(yè)生產向工業(yè)化大生產的延伸。當前，秸稈高值產品開發(fā)技術取得明顯突破，國家和地方在用地、用電、原料運輸等方面給予政策支持，相關企業(yè)積極創(chuàng)新原料化利用商業(yè)化模式，有力促進了秸稈原料化利用產業(yè)化進程?？傮w上看，秸稈原料化利用具備產業(yè)化示范條件。
2021年，《“十四五”全國農業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》指出：促進秸稈基料化和原料化，發(fā)展食用菌生產等秸稈基料，引導開發(fā)人造板材、包裝材料等秸稈原料產品，提升秸稈附加值。2023年，《國家農業(yè)綠色發(fā)展先行區(qū)整建制全要素全鏈條推進農業(yè)面源污染綜合防治實施方案》指出：在秸稈資源豐富的先行區(qū)，全面推進秸稈綜合利用，促進肥料化、飼料化、燃料化、基料化、原料化。
常元利說：“在農業(yè)全產業(yè)鏈綠色轉型的背景下，將此項科技成果引到新疆來，在新疆建立秸稈制糖加工廠，一方面解決了棉稈回收利用率低、污染耕地的問題，一方面又可生產有機肥和可降解地膜，就近生產、就近使用，棉花產業(yè)能夠實現綠色、生態(tài)發(fā)展?！?/p>
根據測算，推廣鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布式秸稈制糖加工廠，一個3萬噸/年產量的工廠投資約為2億元，可使用秸稈8-9萬噸，可生產3萬噸混合糖，聯(lián)產5萬多噸黃腐酸有機肥，投資回收期為7-8年。
我國非糧生物質總量每年約20億噸（秸稈約9億噸、農林廢棄物約11億噸），用秸稈制混合糖替代糧食制淀粉糖，生產2億噸生物材料和2億噸生物燃料，產生副產品8-10億噸黃腐酸有機肥，可以有效緩解糧食安全和能源安全?！耙越斩挒樵系纳镔|化工可提供綠色能源、材料，必將成為傳統(tǒng)石油化工的重要補充，是能源與化工產業(yè)的重要戰(zhàn)略方向。加大科研創(chuàng)新和政策創(chuàng)設，提升秸稈高值利用技術經濟性和商業(yè)模式可持續(xù)性，為我國秸稈高值利用提供有力保障?！瘪T晶說。
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