南京林业大学周建斌教授团队科研攻关20余年力证——
农林生物质在新能源体系中潜力无限
2024年度国家科学技术奖励大会上，一项名为“农林生物质废弃物气化供热联产电、炭、肥关键技术与产业化”的项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。第一完成人，南京林业大学二级教授、俄罗斯工程院外籍院士周建斌回忆，“在人民大会堂接过证书的那一刻，感触万千。”
这不仅是对他团队20余年科研攻关的肯定，更是对“农林生物质”这一重要能源品种最有力的正名。
当党的二十届四中全会提出，“加快经济社会发展全面绿色转型，建设美丽中国”“加快建设新型能源体系，积极稳妥推进和实现碳达峰，加快形成绿色生产生活方式”；当“十五五”规划纲要新增“能源强国”建设目标，2030年非化石能源占能源消费总量比重将达25%——周建斌和团队感到，农林生物质的发展迎来了新的机遇。在他看来，面对化石能源进口“卡脖子”困境以及“双碳”战略的迫切需求，我们必须重新审视农林生物质——这个每年蕴藏量高达百亿吨的“零碳宝藏”。
被误读的零碳能源蕴藏巨大潜力
长期以来，在部分政策目录和公众认知中，农林生物质（秸秆、树枝、木废料）曾被归类为“高污染燃料”。
“这是一种属性的误读。”周建斌指出，“农林生物质是国际公认的零碳能源。它的化学组成主要是纤维素、半纤维素和木质素，不是污染物。之所以产生污染，是因为直燃取暖等落后的利用方式，不是能源本身的问题。”
他列举了一组数据：我国石油进口超73%、天然气进口近50%、煤炭进口约10%，能源安全面临严峻挑战。而与此同时，地球上生物质总量每年高达1600亿—1800亿吨，相当于世界总能耗的5倍。仅中国，19亿亩耕地每年产生超过10亿吨秸秆；42.6亿亩林地、39.6亿亩草地、0.3亿亩园地以及城市绿化、道路绿化、城市公园等，每年修剪和间伐，每亩可以获得2—3吨生物质废料。因此，我国每年生产着超百亿吨的生物质资源。
“合理利用就能变废为宝。”周建斌引用2021年《自然》杂志的文章说，“枯木每年释放近400亿吨二氧化碳，是化石燃料的1.15倍。农林废弃物在地里腐烂发酵会产生甲烷，其温室效应是二氧化碳的20多倍，还会引发森林大火。利用它，是减碳；放任它，是增排。”
经过多年研究，周建斌团队坚信，生物质能作为唯一含碳的稳定可再生能源，是构建新型能源体系、替代化石能源的不二之选。
一项技术颠覆三个产业
传统的生物质气化技术，单一产气，存在废渣和废水处理难题，长期依赖政府补贴，推广艰难。传统的活性炭生产，靠烧煤，耗能高。而传统的烧炭工艺，更是冒着浓烟，效率低下。
周建斌团队在张齐生院士提出的“生物质气化多联产”理念基础上，经过20多年攻关，完成了一场颠覆性的创新。
“我们的技术，是在不需要外加能源的条件下，让生物质在热解气化过程中，同时产出燃气（生物质可燃气可以替代天然气）、固体（生物质炭可以替代煤炭）、液体（生物质提取液）3种产品。”周建斌将这项技术的精妙之处娓娓道来。
以一座3MW的项目为例，每年消耗3.5万吨农林废弃物，不仅能发2100万度绿电，还能产出6000吨活性炭和7440吨肥料，总产值近亿元。这彻底改变了生物质利用只能吃补贴的窘境。
颠覆能源生产：不仅提供稳定的热能、电能，生产过程本身不再消耗化石能源。
颠覆材料制备：生产活性炭不再需要外部能源输入，反而能联产电能、热能。与国外同类技术相比，南京林业大学的技术建设成本仅为美国加州大学类似项目的1/6不到，且早已实现大规模产业化。
颠覆农肥技术：生物质炭富含作物所需的钙、硅、铁、锌、镁等中微量元素，具有较大的比表面积。将其还田，可以减少化肥用量10%—30%，不仅能改良板结的土壤，还能修复重金属污染。“为什么现在的瓜果吃不出小时候的味道？因为土壤里的中微量元素被透支了。生物质炭还田，是把地力的根养好。”周建斌解释道。
看不见的中医 摸得着的双碳
在周建斌的实验室里，除了黑色的炭，还有一种棕褐色的液体——生物质提取液。这被看作是打开高品质农业的一把钥匙。
“这东西成分复杂，有酸类、酚类、酯类，如果用西医理论分析不清楚，但从中医的整体观念来看，它既有肥效又有药效。”喷在果树上，果实提前成熟、色泽光亮、糖分提高；用于饲养场所，可以消毒除臭。这是一种天然的“药肥一体化”方案，体现了生物质全元素利用的智慧。
而看得见的贡献，则体现在对国家“双碳”战略的支撑上。
周建斌算了一笔清晰的碳账：每利用1吨生物质，通过光合作用、能源替代和生物质炭的永久固碳，可综合减排二氧化碳3.6—4吨。
“特别是这个‘炭’，它是把大气中的二氧化碳通过植物光合作用固定下来的产物。”他提到，2025年，南京年达环境科技有限公司利用秸秆炭化还田多联产技术示范项目，产生的330吨碳清除量，在国际碳信用认证平台Puro成功挂网销售并获签碳信用，成为国内首个在该国际碳信用平台交易成功的项目。
周建斌兴奋地表示，1吨生物质炭相当于固定了2吨多二氧化碳，在欧洲的交易价格约150美元。这不仅解决了环境问题，还创造了经济价值。如果将我国每年百亿吨的生物质资源利用起来，年减排量可达上百亿吨，相当于全国一年的碳排放总量。这为实现我国“3—5年实现碳达峰、提前实现碳中和”的目标提供了一条切实可行的技术路径。
政策东风已至 产业迎来新定位
2025年1月1日起正式施行的《中华人民共和国能源法》第二十六条明确：“国家鼓励合理开发利用生物质能，因地制宜发展生物质发电、生物质能清洁供暖和生物液体燃料、生物天然气。”
2024年6月，国家发改委、国家能源局发文推动煤电机组耦合生物质发电，要求具备掺烧10%以上生物质燃料的能力。2025年，生态环境部将“纯农林生物质并网发电、热电联产”纳入CCER方法学征求意见，生物质的绿色价值终于可以在碳市场变现。
一系列政策的密集出台，让周建斌看到了希望。他呼吁，国家应将林业生物质像农业一样重视起来，改变“封山育林”的旧观念，科学开展森林抚育间伐，把部分煤矿工人和林业消防工人转变为林业能源工人。
“我们不是在烧柴火，我们是在开发生态油田；我们不是在处理垃圾，我们是在城市周边建立碳汇工厂。”周建斌认为，“随着CCER市场的开放和技术的成熟，农林生物质在新型能源体系中，理应占据主导地位。它不是补充能源，而是主体能源的候选者，是联结能源安全、乡村振兴与碳中和的战略纽带。”
从南京林业大学的实验室，到遍布全国20多个省份的产业化基地，周建斌团队正用一次次实践证明：那些闲置在林间地头的枯枝秸秆，通过科技创新与科学应用，能燃烧出照亮未来的火光。（尚文博）
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