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蒋剑春：《生物质绿色能源的利用技术发展与思考》
2026-03-13 15:09:17
演讲人：蒋剑春（中国工程院院士，南京林业大学教授，中国林科院首席科学家）
近日，中国工程院院士、南京林业大学教授、中国林科院首席科学家蒋剑春应邀作《生物质绿色能源的利用技术发展与思考》的主题演讲。蒋院士说，植物每年存储的大量太阳能相当于目前世界能源消耗量的10倍。生物资源种类广泛，开发潜力达4.6亿吨标煤。生物质能拥有多种绿色低碳利用手段，包括固体成型燃料、生物燃气、生物质发电、液体燃料等。未来，新一代的高端液体燃料以及生物基材料和化学品是未来生物能源发展的重点方向。
一是热解气化技术，即采用热化学转化技术，将生物质转化为先进碳材料、高品质液体燃料/化学品及绿氢/合成气等。其中先进生物基碳材料包括储能碳材料（超级电容器、Zn-空电池、Na+电池负极碳材料等）、吸附碳材料和催化碳材料，若推广使用活性炭机油滤芯替代传统纸质滤芯作为吸附材料，可节约汽油980万吨/年，机油100万吨/年，减排尾气中CO、HC化合物780万吨。
二是绿色生物转化多联产技术，即生物质经多途径生物转化，获得清洁能源、肥料等多种产品。生物质资源经预处理、低碳固态厌氧发酵后得到沼气、沼渣和沼液，沼气进行直燃发电或经分离提纯得到生物天然气及经进一步加工得到相关化学品。比如温和清洁预处理关键技术可以强化固态厌氧发酵产气率，吨秸秆产生生物天然气达230m3，同湿法厌氧发酵相比，发酵废水减少63.7%，发酵周期缩短约60%。生物天然气与有机肥联产技术所制备优质生物有机肥等产品的性能指标达到或超过国家和行业标准。
除此之外，团队研发的热解-气化催化加氢制航油技术相比传统制备航油技术具有热质传递效率高，能量利用率高和连续反应，精准调控等多项优点。在变频微波技术上，团队创制了国内首套变频微波反应系统，实现了包括锁相式频率合成技术在内的多项关键核心技术突破。
最后，在碳中和背景下，生物质能高质化发展具有重大机遇，本世纪末，生物工程有潜力占全球制造业产出的1/3以上，规模达30万亿美元。为达成这一目标，应该做好以下几点。一是更新认识，跳出能源属性看待有机固废发展，兼顾生物质的能源和资源双属性。二是多途径寻求生物质的绿色低碳高值化转化，实现生物质资源的“六化”利用，即能源化、材料化、饲料化、肥料化、基料化和食药化，预计2025年，形成十万亿级生物经济产业规模。三是在政策层面精准施策，重点支持。四是全质利用，构建“1+3+n”模式，围绕秸秆等生物质资源，集成“低碳预处理”、创制“清洁能源”+“非粮能量饲料”+“糖平台”新产品，创新“木质素均一化分级利用”体系。
嘉宾介绍：
蒋剑春：林产化学工程专家，中国工程院院士、国际木材科学院院士，南京林业大学能源与环境学院教授，中国林科院首席科学家，研究员、博士生导师，国家林产化学加工技术中心主任，中国林业科学研究院林产化学工业研究所原所长，享受国务政府特殊津贴。兼任：生物基材料产业技术创新战略联盟理事长，中国林学会副理事长，中国林学会林产化学分会理事长，生物质能源产业技术创新战略联盟副理事长。蒋剑春院士长期致力于生物质资源热化学转化应用基础及其工程化关键技术研究，赢得了多项“第一”“首创”和“领先”技术成果，打破了国外活性炭制造技术垄断，提升了中国林产化工技术水平和国际地位，为中国林业产业的发展作出了突出贡献。研究成果推广应用于全国10多个省、自治区，建成农林剩余物高效热解气化装置190台套，国内市场占有率30%以上。创建了“发电、供热和供气”多元化利用的先进模式。成套技术装备出口到英、意等10个国家，取得了显著的经济、社会和生态效益。先后主持承担国家攻关、国际合作、部省级科技攻关和重点项目、省应用开发项目，院基金及工厂委托的研究课题等，已鉴定和验收成果20余项；发表学术论文450余篇，授权发明专利80余件。先后获国家科技进步一等奖1项、二等奖3项，中国专利优秀奖1项，省部级科技奖励8项，联合国工发组织等机构联合颁发的全球可再生能源最具投资价值领先技术“蓝天奖”1项。
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