广西首家企业国家重点实验室:木薯杆变身燃料乙醇

17.03.2016  11:07

  废弃木薯杆、木薯渣摇身变宝;普通草经过生物和化学方法转化成  “能源草”,可造沼气发电……日前,记者在广西农垦明阳生化集团股份有限公司了解到,  设在那里的广西首家企业国家重点实验室进行的生物质能源研究,不仅已经研究出来能发电的“能源草”,还研发改进了使用木薯渣、木薯杆、甘蔗渣等非粮物质做成燃料乙醇、乙醇等。而木薯渣、木薯杆、甘蔗渣做成的添加剂,加到我们百姓的日用品和食品中,例如护肤品、香水、花露水等,能有效降低成本,提高质量,拓展产品应用领域,变废为宝。

广西农垦明阳生化集团股份有限公司的乙醇生产线。记者  段柳健  摄

   废弃木薯杆、木薯渣变环保燃料

  将木薯杆、木薯渣变成食用品添加剂,添加到食品和生活日用化妆品中,不但能延长食品保质期,而且还能提高日用化妆品的产品的质量;或者利用木薯杆、木薯渣做出乙醇甚至造沼气发电。这样的设想将要变成现实。

  记者从广西农垦明阳生化集团股份有限公司了解到,  设在那里的非粮生物质酶解国家重点实验室,是广西首家企业国家重点实验室。实验室通过酶解加工和生物发酵等技术,让废弃的木薯杆、木薯渣、甘蔗渣摇身变宝。

  中国是目前世界上最大的木薯市场,全世界每年的木薯贸易有55%是在中国完成的,而广西的木薯种植面积和产量在全国的比重均达到70%左右。广西的木薯种植面积长年保持在27万公顷左右,总产量大约500万吨。在此前,木薯主要用于加工淀粉、酒精等,而木薯杆、木薯渣往往被丢弃。

  广西农垦明阳生化集团股份有限公司总经理助理、高级工程师玉琼广介绍,实验室主要围绕非粮生物质酶解及相关技术开展研究,显著成果之一就是将木薯杆、木薯渣通过酶技术,转化成燃料乙醇等。

  “例如,我们平时给汽车加油用的燃料乙醇是第一代燃料乙醇,是用木薯作为原料制成的乙醇。与第一代不同的是,而现在我们研发出第二代燃料乙醇,是用木薯渣、木薯杆、甘蔗渣等为原料,原料成本更为便宜。”玉琼广介绍说,从理论上来看,第二代燃料乙醇成本比第一代燃料乙醇成本至少降低三分之一。据介绍,年产量1.5万吨的纤维素二代燃料乙醇生产线预计今年年底投入生产。

科研人员正在实验室里攻关科研项目。记者  段柳健  摄

   木薯产业可成生态循环产业链

  “该技术在国内来说是我们实验室首个研发成功的,它具备成本、原料和环保优势。”他说,这个技术更深远的影响是:如果真正将实验室成果转化成生产力,就可以不再用木薯、玉米、小麦等原料做成乙醇,而可用木薯渣、玉米秸秆等原料做乙醇。用木薯渣做成的酒精除了能用作燃料,还可以作为日用品中的添加剂。以木薯杆、木薯渣、甘蔗渣等作为原料,不仅成本很低,还能延长日用品的保质期,提高日用品的产品质量。

  玉琼广介绍说,利用这个技术可以做成一个木薯生态循环产业链。产业链的大致链条为:用木薯制成原淀粉,原淀粉改性后可运用于造纸、食品、纺织、建材、医药、石油、日化、冶金、饲料、肥料领域。例如,在食品上,我们经常吃的方便面需要添加淀粉,才能使方便面泡水后不会变烂;将淀粉添加到火腿肠、肉丸,鱼丸等肉制品中,可提升肉制品口感。

  而生产原淀粉产生的薯渣、黄浆可生产成燃料乙醇、工业酒精和食用酒精。酒精产生的酒糟,又可以做成沼气或者饲料。用沼气发电成本低,具备环保优势,将来可能惠及我们的日常生活。而饲料用于畜禽业,畜禽粪便又可以用作种植木薯的肥料。这样就形成一条完整的木薯生态循环产业链。

   农民可从木薯产业增加17亿元收入

  据悉,明阳生化木质纤维高效转化乙醇的关键科学问题、木薯变性淀粉产业关键技术集成与推广、生物质能源综合利用相关问题研究等成果已通过科技部成果验收。

  目前,“年产10万吨木薯变性淀粉高技术产业化示范工程”  已经建成投产,而“木薯废渣及黄浆综合利用项目”也将于今年下半年投产。“年产10万吨木薯变性淀粉高技术产业化示范工程”  投产后,预计年均可实现销售收入14亿元,增加农民收入7亿元。“木薯废渣及黄浆综合利用项目”建成投产后,公司变性淀粉生产能力将达到年产量30万吨,酒精年产量15万吨。

  两个项目的建成投产,预计年均可实现销售收入26亿元,可带动  50  万户农民种植木薯,增加农民收入10亿元以上。同时,由于对生产过程中的废弃物实现了资源化利用,如废渣及黄浆综合利用生产酒精,废水处理提取沼气用于烧锅炉发电或民用,酒糟渣制作有机肥返还农田改良土壤,真正实现了节能减排循环发展和生态发展的目标,实现社会、国家、企业、农民、金融多赢局面。

广西农垦明阳生化集团股份有限公司的纸品生产线。记者  段柳健  摄

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普通草变“能源草”可发电

  该实验室进行的生物质能源研究,除了将木薯杆、木薯渣等变废为宝,还研究出能发电的“能源草”。通过将牧草经过生物和化学方法转化,可造沼气发电。玉琼广说,以“能源草”作为生物质能的原材料,能够有效减轻温室效应、降低环境污染。

  早在2012年,广西农垦明阳生化集团股份有限公司就引进的牧草系列品种在农业示范园试种成功,为生物质能源开辟了新的原料来源。据介绍,  普通牧草经过生物和化学方法转化后变成了“能源草”,不仅可以从中得到燃料乙醇、生物柴油、沼气、氢气等高燃烧值的能源,还可以通过固化制作成干草块、草颗粒、生物性煤等,用于直接燃烧发电或通过热解气化技术供热发电等。

  据介绍,生物质能源主要来源于农业和林业,开发利用这些资源,不仅可以为农村开拓新的产业,使可再生能源成为农村特色产业,还可以使农村地区的生物质能源优势转换为产业和产品优势,提高农业、植树造林和生态建设的经济效益,增加农民收入,改善农村环境。

  (记者 张丽颜 黄颖 通讯员 曾启娟)

编辑:韦玮