农林废弃物变“黑金”：我国实现生物炭高效规模化制备，技术达国际领先水平

IT之家 7 月 8 日消息，据科技日报，历经十余年持续攻关，我国在农林生物质资源化利用领域取得重要突破，实现了生物炭的大规模高效制备。7 月 5 日，由合肥综合性国家科学中心环境研究院牵头完成的“面向高值功能碳基材料创制的农林生物质高效转化关键技术与装备”科技成果评价会在安徽合肥举行。由两院院士及知名专家组成的评价委员会经过质询与讨论后认为，该项目成果总体达到国际先进水平，其中在生物质催化转化一步法制备生物炭方面达到国际领先水平。项目牵头人、合肥综合性国家科学中心环境研究院副院长邢献军介绍，我国作为农业大国，农林生物质资源丰富，项目旨在实现这些资源的高值化利用，以替代石油、煤炭等化石能源，并为国家“双碳”目标提供技术支撑。项目组发明的生物质催化转化干法一步法制备生物炭技术，有效解决了传统生物质炭化技术长期存在的收率低、质量差、能耗高、环境污染以及难以大规模产业化等瓶颈问题。该技术的核心在于模拟自然界亿万年地质成炭机理，通过自主研发的高效协同催化体系，将漫长的自然过程压缩至仅需 30 分钟的低温快速转化。IT之家从官方获悉，该反应在 220℃ 的温和条件下即可完成，全程无焦油和二次污染副产物产生。与传统工艺 30% 至 35% 的生物炭产率相比，新技术转化率突破 60%，最高可达 78%。项目团队创制了一系列以钾盐、钠盐为核心的绿色高效炭化催化剂，并经过不断优化，研制出新型高压炭化装置，有效解决了生物质制炭过程中物料容重小、传热传质效果差以及生产规模小等难题。目前，单台高压炭化装置的生物炭年产量可达 5 万吨以上。在实现高效制备的基础上，项目团队还开发了功能多样化的生物碳基新材料，并将其应用于储能、环境吸附、催化等多个领域，推动了生物质相关产业的绿色转型与高质量发展。目前，该成果已在安徽合肥、芜湖、铜陵、亳州，云南保山，重庆梁平，内蒙古奈曼旗，陕西千阳等多个地区得到推广应用，经济、社会和环境效益显著。邢献军还透露，利用生物炭生产绿色航空煤油以取代石化航煤的项目正在安徽亳州快速推进中。