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科学家提高水稻废弃物的生物燃料产量

[北京] 中国科学家开发出一种新方法,能大幅度提高用稻秸生产的清洁的沼气燃料的产量。

中国是世界上最大的水稻生产国,每年水稻行业产出了2.3亿吨剩余的稻秸——也就是水稻收割后留下的茎叶。农民们经常焚烧这些稻秸,造成了大量的污染和二氧化碳排放。(参见 焚烧秸秆加剧中国污染

迄今为止,利用微生物的厌氧消化的方法从稻秸中生产乙醇或者沼气——这是一种混合了甲烷和二氧化碳的气体——结果令人失望。稻秸的纤维素和木质素成分构成的复杂结构让微生物很难分解它们。

北京化工大学环境系教授李秀金解释,研究人员使用碱液来浸泡稻秸从而启动了分解过程。他说,但是这种方法意味着要回收化学药品,处理废液和加热到一定温度,这会导致较高的设备投资和处理成本,也会带来环境污染风险。

李秀金课题组放弃了浸泡稻秸的方法,而是采用包含6%氢氧化钠的少量碱液处理稻秸,这样可以让这些碱液被稻秸充分吸收。通过这种方法,科学家们大幅度增加了稻秸的生物降解,将沼气产量提高了64.5%

李秀金告诉本网络记者,利用这种方法,农民们处理每吨稻秸可以获得人民币20元的额外收益,这会鼓励他们采用这种方法。这种方法可以促进利用作物废料来生产生物燃料——在人们担忧生物燃料冲击粮食安全的情况下,这是一个重要的因素。同时,从田地废料中生产对环境友好的沼气不是烧掉废料将会减少人们对环境的顾虑。

位于北京的全球环境研究所所长金嘉满对这一研究表示欢迎,认为它有可能帮助开发农村地区的生物燃料。不过这并不必然带来沼气的更广泛利用,这还需要政府补贴来安装设备并铺设管线到农户家中。

“此外,处理稻秸所需要的大量人力也会影响农民们利用生物燃料的热情,”金嘉满告诉本网络记者。

这项研究514在线发表于美国化学会的期刊《能源与燃料》。

链接到《能源与燃料》杂志的论文全文

References

Energy and Fuels doi 10.1021/ef8000967 (2008)