摘要：我國秸稈資源豐富，但目前秸稈能源化利用率不高。本文綜述了我國目前秸稈能源化利用所面臨的主要問題，包括技術因素和經濟因素，同時展望了今后我國秸稈能源化利用的主要方向。
　　關鍵詞：秸稈；能源化；利用
　　引言
　　我國是農業大國，每年產農作物秸稈7億t以上[1]。2008年財政部表示，在保障適度還田和滿足飼料需求前提下，能源化利用應作為我國剩余秸稈綜合利用的主要方向。今后國家將通過財政補貼及稅收優惠，引導農民收集剩余秸稈。通過現代技術手段將其轉化為適應現代社會需求的清潔能源，變廢為寶[2]。同時生物質利用過程中SO2、NOX的排放較少，造成的空氣污染和酸雨現象會明顯降低。每利用1萬噸秸稈替代煤炭，將減少二氧化碳排放1.4萬t，二氧化硫排放40t，煙塵排放100t[3]。因此，秸稈是一種理想的清潔能源，開發利用秸稈對轉變能源結構及環境保護都有巨大的現實和深遠的社會意義。
　　1我國農作物秸稈資源概況
　　我國農作物秸稈年產量有7億t左右，除部分作為造紙原料、炊事燃料、飼料肥料和秸稈還田之外，可作為能源用途的秸稈約4億t，折合1.8億t標準煤，可以轉化為1億t燃料酒精或5000萬t生物柴油。到2010年秸稈總量將達7.26億t，相當于5億t標準煤[4]。然而秸稈每年利用率不足10％。因此，我國農業秸稈資源具有巨大的應用潛力。
　　2秸稈利用所面臨的主要問題
　　2.1技術因素
　　(1)秸稈體積密度和能量密度低，加上運輸、儲存費用都相對較高，這限制了大型電廠對秸稈能源的有效利用。提高秸稈的體積、能量密度是秸稈能源化利用的重要研究方向。目前采用的主要技術有打包、制作高壓成型塊或焦碳。
　　(2)纖維素含量高，不易粉碎以及加料設備易阻塞。針對這一系列的困難，應開發大型、高效率的秸稈能源轉化利用技術，如秸稈的低溫熱解集中供氣；熱解液化制生物油等。
　　2.2經濟因素 
　　秸稈資源分布分散，難以使用集中處理技術，而分散處理技術效率較低，這也是目前秸稈大規模推廣使用的主要難題。同時秸稈生物質能轉換技術的商業化發展過程仍然面臨諸多障礙和問題。這些障礙和問題主要來自經濟因素，例如液體生物油，它具有可再生、低污染等諸多優點，但其成本通常比礦物油高1O％～100%，且需要專用的燃料處理設備，這些因素在經濟上的制約都阻礙了它的廣泛應用。當前秸稈能源化利用研究重點在于開發經濟性合理的應用技術與工藝。
　　3秸稈能源化利用技術圖解
　　秸稈轉化利用圖解見圖1：
　　圖1秸稈轉化利用圖解
　　固化成型技術原理是將經過粉碎、具有一定粒度的秸稈，放入擠壓成型機中，在一定壓力和溫度的作用下制成棒狀、塊狀或粒狀物的加工工藝，成型后再采用傳統的燃煤設備燃用[5]。秸稈氣化是通過秸稈的大分子結構在高溫(700～900℃)下與氣化劑(如空氣、氧氣或水蒸汽)反應，分解、斷裂或重整產生輕質可燃氣體燃料。氣化后的產物是H2、CO和CH4等低分子烴類的可燃氣體[6]。催化熱解和共熱解技術原理是秸稈在反應器中完全缺氧或只提供有限氧和不加催化劑條件下，高溫分解為生物炭、生物油和可燃氣的熱化學反應過程[7]。熱裂解工藝有以下3種類型：①低溫慢速熱解(燒炭法)；②常規熱解；③快速熱解。秸稈熱化學轉化制生物原油或燃料油的高壓液化技術，一般在溫度為250～400℃、壓力為5～20MPa的條件下進行，通常是在催化劑存在下轉化為液體燃料，作為汽車用燃料或進一步分離加工成化工產品[8]。厭氧干發酵制沼氣技術原理是水稻、玉米、花生等農作物秸稈作為原料，經過粉碎并添加發酵菌劑做堆漚等預處理后，加入沼氣池進行厭氧發酵來生產沼氣和有機肥料。發酵制乙醇制備過程是先將秸稈碾碎，通過化學水解或催化酶作用將纖維素、半纖維素轉化成多糖，再用發酵劑將糖轉化為乙醇，得到乙醇體積分數較低的產品，蒸餾除去水分和一些雜質，最后濃縮的乙醇冷凝得到液體。
　　4秸稈能源化利用展望
　　我國秸稈能源化研究取得的進展有目共睹，但很多研究成果尚在實驗階段，離普及推廣應用為時甚遠。產業化發展比較快的將會是秸稈氣化(供氣、供熱、發電)，開發秸稈高效氣化裝置和燃氣凈化技術，尤其是熱電聯供系統，將會引起人們的重視。固化成型技術在我國發展比較快，在已經研究開發成功的棒狀和顆粒狀成型燃料生產技術基礎上，將重點開發低能耗的成型技術和設備。今后我國將大力加強以下幾方面的研究：大中型高效沼氣和發電工程系統的研究；秸稈生產燃料酒精工藝與關鍵技術的研究(高效水解工藝與設備；高效纖維素水解酶的篩選和改造；先進的乙醇發酵與精制工藝和設備)；熱裂解液化開發燃料油的工藝和設備的研究；間接液化生產合成甲醇和其它副產物綜合利用技術的研究。
　　生物質科研工作者是開展生物質能源研究的主體，政策的傾向和制度的建立對其發揮自身作用起著關鍵作用，所以應從政策與制度上給予支持。同時設立獎罰分明的激勵機制，充分調動科研技術人員的科研積極性。生物質科研工作者應轉變觀念，努力提高自身素質，完善知識結構，不斷提高解決生物質科研工作問題的能力。
　　參考文獻：
　　[1]楊立,張婷,王永澤,王金華.不同秸稈厭氧發酵產沼氣效果的比較[J].可再生能源.2008,26(5):46.
　　[2]國務院辦公廳關于加快推進農作物秸稈綜合利用的意見（國發辦[2008]105號）
　　[4]趙軍,王述洋.我國生物質能資源與利用[J].太陽能學報.2008,29(1):90-95.
　　[5]袁振宏,吳創之,馬隆龍,等編著.生物質能利用原理與技術[M].北京:化學工業出版社,2005:34.
　　[6]吳創之,馬隆龍主編.生物質能現代化利用技術[M].北京:化學工業出版社,2003:50.
　　[7]姚向君,田宜水編著.生物質能資源清潔轉化利用技術[M].北京:化學工業出版社,2005:20.