农作物秸秆何以撑起生态富民大产业——国家依靠科技创新优势助推循环经济发展纪实
2023-05-29 16:52:07

本报记者 李存才

麦收时节,记者在安徽省固镇县固镇经济开发区看到,一堆堆装有小麦秸秆的包装袋整齐错落地存放在车间仓库。这些秸秆经过切碎、清洗、预热、机械揉搓、稀碱液低温蒸煮、逆流洗涤等多项流程之后,再运用不同的加工工艺技术,可以分别制成糖料和黄腐酸,广泛应用于食品、医药、化工、建筑等领域,成为改善城乡居民生产生活、助力循环经济发展的宝贵财富。

“过去,黄淮海平原生产的天量小麦秸秆要么就地焚烧,要么粉碎还田或作它用。国家环保新政实施以来,这些农作物秸秆一度成为农业农村的废弃物。现在,我们以每亩(每吨)500-600元的价格从农民手里收储秸秆,不仅让种粮农民得到了实惠,也促进了绿色低碳产业发展。”在固镇经济开发区,丰原集团秸秆制糖项目公司总经理贾辰对记者算了一笔账:“根据测算,每加工2.5吨-2.8吨秸秆可以制糖1吨,价值4200元,同时可以制黄腐酸1.5吨,价值5000元。再运用加工转化技术,这些糖可以做成燃料乙醇、生物性原料聚乙酸,进一步精细加工增值的潜力非常巨大。同时,黄腐酸可以做成各种有机肥,取代化肥、农药、除草剂等化工产品,促进生态农业发展,其经济效益、社会效益和生态效益均十分突出。”

5月27日,由中国循环经济协会主办的秸秆深加工产业发展大会在安徽蚌埠市举行。会上,农业农村部科技发展中心评价咨询专家组专家、清华大学教授李十中代表评审专家团队郑重宣布:“我国农业科研团队自主研发的“农作物秸秆高效制糖联产黄腐酸关键技术与装备”技术成果,整体达到国际先进水平,其中木质纤维素复合酶生产技术、两步法综纤维素酶解糖化技术达到国际领先水平!”

当前,全球气候变暖问题愈发棘手,气候变化引发的危机事件已对生态环境和人类社会造成负面影响,并构成了巨大威胁。“发展生物材料和生物能源产业,能够大幅度减少当前石油路线的碳排放,改善生态环境,大力支撑禁限塑等一系列环保政策。”中国循环经济协会副会长李边卓如是表示。

政策组合拳密集出台,

中央财政专项资金搭桥铺路

党的二十大报告提出,发展绿色低碳产业,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。

2019年9月9日,习近平主席在中央全面深化改革委员会第十次会议中强调:“应积极应对塑料污染,牢固树立新发展理念,有序禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用,积极推广可循环易回收可降解替代产品,增加绿色产品供给,规范塑料废弃物回收利用,建立健全各环节管理制度,有力有序有效治理塑料污染”。

2020年1月16日,国家发改委、生态环境部发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,要求到2020年底,率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用;到2022年底,一次性塑料制品的消费量明显减少,替代产品得到推广。随即国内各省、直辖市相继出台限塑、禁塑令,为可降解材料作为可替代产品提供了巨大市场容量。

2020年9月22日,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论会上宣示中国“双碳战略”:中国二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

2022年5月10日,国家发展和改革委员会印发了《“十四五”生物经济发展规划》,提出推动生物技术和信息技术融合创新,优先发展生物育种、生物农业、生物制造、生物医药、生物安全等五大产业,做大做强生物经济。

2022年10月12日,财政部、住房城乡建设部、工业和信息化部联合发布《关于扩大政府采购支持绿色建材促进建筑品质提升政策实施范围的通知》,要求开展政府采购支持绿色建材促进建筑品质提升试点工作,全面推广绿色建筑和绿色建材。聚乳酸发泡墙体材料及建筑装饰材料具有保温、无毒、难燃、无黑烟等特点,是理想的绿色建材。

2023年1月23日,工业和信息化部等六部门印发《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》的通知,引导基于大宗农作物秸秆及剩余物等非粮生物质的生物基材料产业创新发展,促进工农业协调发展,助力乡村振兴和美丽中国建设。

2023年4月6日,国家能源局关于印发《2023年能源工作指导意见》的通知,要求加快培育能源新模式新业态。支持纤维素等非粮燃料乙醇生产核心技术攻关和试点示范,研究推动生物燃料多元化利用。

2023年4月15日,农业农村部、市场监管总局、工业和信息化部、生态环境部联合印发《关于进一步加强农用薄膜监管执法工作的通知》,要求严厉打击生产销售非标地膜、不按规定回收废旧地膜等违法行为,定期开展联合会商,落实农膜全程监管职责和重点任务。

日前,中国农业科学院环发所研究员于佳动在接受记者采访时表示,据统计,2016年以来,在中央财政的大力支持下,国家投入财政专项资金,在全国1736个县(区、市)整县推进秸秆综合利用,以点带面提升全国秸秆综合利用能力。通过秸秆制糖联产黄腐酸高效有机肥,提高秸秆利用的附加值,打造绿色、低碳、循环产业链,对保障粮食安全、耕地质量提升具有重要意义,助力实现农业强国。

以点代面,

一根秸秆承载一条绿色发展之路

从昔日的田间“包袱”变成今日的生态“财富”,一根秸秆承载了一条绿色发展之路。

依靠国家政策支持,坐落于安徽固镇县经济开发区的丰原集团经过20多年坚持研发,投资20多亿元资金在秸秆高值利用技术上持续自主创新,发展生物材料和生物能源产业,成效显著。

丰原集团科技研发带头人、集团公司董事长李荣杰在接受记者采访时表示,当前,各地秸秆利用仍以农用为主,常见的利用方式如直接还田、生产饲料和农村能源等,综合利用率虽然达到88%以上,但其中用于秸秆还田比例约占60%以上,常造成土秸混合度差、秸秆腐解缓慢和作物出苗率低等问题;其他综合利用方式也存在收储运成本高、产品价值低等问题。而且,我国耕地质量普遍不高,一些地区土壤有机质、养分含量不断下降。基于秸秆利用和作物、耕地质量现状,亟需利用生物发酵技术、酶制剂技术、菌种技术来开发生物材料、生物能源,副产的黄腐酸高效有机肥有利于增加土壤微生物种群,推动农作物根、茎消化吸收营养物质,提高果蔬产量及品质;还田作为有机肥料,减少使用化学肥料,有利于改善土壤有机质,实现高标准农田建设和黑土地保护。

2009年,丰原集团开展了秸秆纤维素综合利用技术的研发工作,并申报了“一种联产木聚糖酶和纤维素酶的方法”等多项国家发明专利,于当年建成5000吨/年秸秆燃料乙醇示范生产线,并一直进行秸秆纤维素技术的攻关,分别承担并参与多次与秸秆资源化综合利用技术攻关相关的国家“863”、国家科技支撑计划项目。

2021年初,开展100吨/年农作物秸秆制糖副产高效有机肥中试生产线技术验证工作。

2022年,1.5万吨/年秸秆制糖联产黄腐酸高效有机肥项目在安徽固镇县经开区建成投产,并于2023年4月15日通过农业农村部科技发展中心组织的专家评审。

据统计,我国非粮生物质总量每年约20亿吨,其中秸秆约9亿吨、农林废弃物约11亿吨,可以满足2亿吨燃料乙醇和2亿吨聚乳酸原料需求。

“通过推广乡镇分布式秸秆糖厂,建设较为经济规模为3万吨/年分布式秸秆制糖工厂,投资约2亿元,使用秸秆约7-8万吨,可生产3万吨混合糖,副产约4.5万吨黄腐酸高效有机肥,投资回收期7-8年。在实现生物基原料稳定供应的同时,带动秸秆销售价格翻番,是推动乡村振兴、实现共同富裕的有效之路。”李荣杰对记者表示。

加大支持力度,

群策群力助推绿色低碳产业健康发展

据统计,目前全球塑料和化纤年产量5亿多吨,中国消耗量1.9亿多吨,其中塑料约1.3亿吨,化纤约7000万吨。预计2030年,中国消耗量将达到约2.2亿吨。根据国际经济合作组织预测,到2030年,全球生物基产品至少可以取代30%-40%的石化产品。就国内而言,生物基新材料市场容量预计可超9000万吨。

丰原集团拥有核心的酶制剂和混合糖发酵技术(综纤维素酶解律≥90%,混合糖发酵乳酸转化率≥90%),以秸秆混合糖为原料生产的乳酸、聚乳酸及燃料乙醇产品价格均低于现有玉米及石油基原料生产的产品,具有较强的市场竞争力和市场推广潜力。有利于政府出台产业政策,支持发展生物材料、生物能源、生物化学品产业,构建非粮生物基(碳指标)认证和标识以及碳足迹全程追溯体系,加大禁限塑产品范围和推广力度,加强市场监管和检测措施,促进生物绿色低碳产业快速发展。

随着丰原加强对下游应用领域技术不断开发和产业化示范,在农作物秸秆资源丰富地区,可实现秸秆原料→混合糖→乳酸→聚乳酸→改性料→下游应用全产业链集群发展,重点建设四大生物基材料产业集群:一是纺织产业集群(涵盖纺纱、织布、印染、制衣等产业);二是塑料加工产业集群(涵盖吹膜、注塑、片材、发泡、滚塑、3D打印、医用材料等产业);三是工业及家用装饰材料产业集群(涵盖汽车、高铁、飞机内饰、家庭装饰、建筑墙体及保温材料等产业);四是生物化学品产业集群(涵盖有机酸、氨基酸、乙醇、维生素、涂料、油漆、皮革、粘合剂、弹性体等产业)。

据专家分析,以上四大产业集群均可形成万亿产值,为中国生物经济高质量快速发展、为农业强国、为乡村振兴、为高标准农田建设、为黑土地保护及实现“双碳战略”提供重要支撑。一根小秸秆,撑起大产业,真正实现一根秸秆承载绿色低碳发展的历史使命。

对此,于佳动研究员提出四方面建议:健全扶持政策,完善金融投入机制,加大科技创新力度,建设好示范项目。

宁波家联科技股份有限公司董事长王熊在接受记者采访时表示,依靠国家扶持政策,他们利用秸秆加工技术生产的产品远销美国、澳门等地,市场前景广阔,希望国家进一步加大政策支持和宣传力度,降低成本,促进更多农作物秸秆加工转化增值。

新疆昌吉州高新区管委会副主任常元利对记者表示,新疆是我国的棉花主产区,棉花产量占全国的90%以上。仅昌吉州棉花种植面积就达1.04亿亩,棉花秸秆体量巨大。他希望借助农作物秸秆加工转化技术,将昌吉州的棉花秸秆尽快由包袱变为财富,为促进国家绿色低碳产业发展贡献力量。 

 


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