生物科技開啟碳的革命

演講者：邸姍姍

推薦單位：北京金屬學(xué)會(huì)

談到霧霾，大家都不陌生，相信我們在座的每個(gè)人都被霧霾困擾過，它對(duì)人類生存和發(fā)展已經(jīng)造成了嚴(yán)峻威脅。能源結(jié)構(gòu)不合理、工業(yè)生產(chǎn)及汽車尾氣排放等因素都是造成霧霾天氣的主要原因。

2017年10月，黨的十九大報(bào)告提出：“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系等措施是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)美麗中國的重要任務(wù)。 ”2018年5月，習(xí)近平總書記在全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上指出：“要像保護(hù)眼睛一樣保護(hù)生態(tài)環(huán)境，像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境。”由此來看，根治大氣污染，勢在必行。

通常來講，傳統(tǒng)的工業(yè)尾氣處理，主要是通過燃燒和發(fā)電等方式對(duì)其熱量進(jìn)行利用，但能源利用率并不高，并且排放物會(huì)造成一定程度上的環(huán)境問題。而今天我要為大家展示的首鋼朗澤通過生物科技，將工業(yè)尾氣轉(zhuǎn)換為燃料乙醇技術(shù)，就另辟蹊徑，徹底打破了傳統(tǒng)的技術(shù)工藝。它從基礎(chǔ)元素碳入手，通過微生物發(fā)酵，將廢棄物中的碳資源直接轉(zhuǎn)化為清潔能源，從而達(dá)到對(duì)工業(yè)尾氣高效利用的目的。該技術(shù)在治理區(qū)域霧霾、補(bǔ)充清潔能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面起到積極的促進(jìn)作用。首鋼朗澤公司踐行十九大精神，用生物科技開啟了碳捕捉、碳利用的革命征程。

那現(xiàn)在我們就來體驗(yàn)一下，將不可控制的氣體碳源轉(zhuǎn)變成易儲(chǔ)存的液體能源，是怎樣一種奇幻之旅。

首先，來自外界的工業(yè)尾氣通過管道輸送進(jìn)入廠區(qū)，加壓后進(jìn)入氣體預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)脫硫、脫氧后被送入發(fā)酵罐，發(fā)酵工段我們引進(jìn)專利菌種，生物菌以工業(yè)尾氣中的一氧化碳為食，發(fā)酵后產(chǎn)生富含乙醇的混合液，我們將此稱為醪液。從發(fā)酵工段過來的醪液依次經(jīng)過蒸餾脫水、蛋白分離燃料乙醇和污水處理系統(tǒng)，最終得到液態(tài)燃料乙醇、固態(tài)蛋白飼料、氣態(tài)壓縮天然氣三種產(chǎn)品。首鋼朗澤的技術(shù)創(chuàng)新化腐朽為神奇，完美詮釋了創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念。

這項(xiàng)技術(shù)最早起源于新西蘭，2011年11月由首鋼集團(tuán)率先引進(jìn)中國，與新西蘭唐明集團(tuán)、美國朗澤科技合資成立了北京首鋼朗澤新能源科技有限公司。自2012年起，首鋼朗澤建設(shè)了全球首套300噸規(guī)模的中試裝置并開始進(jìn)行研發(fā)轉(zhuǎn)化，歷時(shí)近7年，經(jīng)過18輪試驗(yàn)，首鋼朗澤團(tuán)隊(duì)披荊斬棘、矢志不渝，榮獲專利20余項(xiàng)，成功完成了全流程工藝技術(shù)集成系統(tǒng)，為商業(yè)化項(xiàng)目的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2016年8月，全球第一家利用鋼鐵尾氣制燃料乙醇的商業(yè)化工廠——河北首朗破土動(dòng)工，2017年底完成主體建設(shè)，2018年初開始單機(jī)調(diào)試，5月16日T1生產(chǎn)線調(diào)試成功，順利產(chǎn)出合格產(chǎn)品燃料乙醇。讓這項(xiàng)對(duì)人類有著巨大貢獻(xiàn)的革命性技術(shù)從幕后走到人前。

那么它價(jià)值何在呢，我們可以從以下三個(gè)方面進(jìn)行剖析。

一、經(jīng)濟(jì)價(jià)值。工業(yè)尾氣制燃料乙醇的綜合成本比傳統(tǒng)原料（玉米、木薯等）降低30%以上，與燃燒發(fā)電項(xiàng)目相比，產(chǎn)品價(jià)值提高2.5倍，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

二、社會(huì)價(jià)值。工業(yè)尾氣生產(chǎn)乙醇與傳統(tǒng)發(fā)電工藝相比，能源利用率提高50%，CO2減排30%，顆粒物和氮氧化物減排67%。更為重要的是，生產(chǎn)出的燃料乙醇是一種清潔能源，可對(duì)汽油進(jìn)行添加并替代，從而不僅可以直接減少化石能源的消耗，而且能夠使CO2再次減排30%～35%。環(huán)保效果顯著。

三、科技價(jià)值。生物發(fā)酵制乙醇的科技價(jià)值體現(xiàn)在它的快速復(fù)制性。有了河北首朗公司成功運(yùn)行的示范，該技術(shù)就能以京津冀為中心向周邊快速推廣并復(fù)制，形成規(guī)模化和區(qū)域化效應(yīng)。不僅可以大量減少污染物排放，而且有利于解決我國燃料乙醇產(chǎn)能不足的問題，市場前景巨大。

生物發(fā)酵制燃料乙醇技術(shù)將無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳;將廢棄的碳轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的碳;將不可儲(chǔ)存的碳轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存的碳，真正實(shí)現(xiàn)了碳捕捉、碳循環(huán)、碳利用的革命性突破。

更加神奇的是，生物發(fā)酵制燃料乙醇的原料不單純局限于鋼鐵工業(yè)尾氣，還可以拓寬到石化煉油、電力、電石等項(xiàng)目的工業(yè)尾氣，進(jìn)一步延伸到處理城市垃圾和秸稈廢棄物。值得關(guān)注的是，以秸稈為原料來生產(chǎn)燃料乙醇，不僅能夠解決秸稈燃燒引發(fā)的空氣污染問題，還可以解決秸稈還田導(dǎo)致的土壤板結(jié)問題，同時(shí)，增加農(nóng)民收入，拉動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，對(duì)打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)將產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的意義。

按照未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，在全球首套大工業(yè)裝置成功運(yùn)行的基礎(chǔ)上，生物發(fā)酵制燃料乙醇技術(shù)可在京津冀、華東、西北、東北、華南地區(qū)推廣復(fù)制，在替代大量原油進(jìn)口的基礎(chǔ)上，減少二氧化碳、顆粒物、氮氧化合物的排放，高效清潔、綠色低碳，整個(gè)項(xiàng)目對(duì)補(bǔ)充清潔能源、治理大氣污染，將起到舉足輕重的作用。

有人類存在就需要碳，需要乙醇，未來通過科技的不斷創(chuàng)新，首鋼朗澤在目前三種產(chǎn)品的基礎(chǔ)上會(huì)創(chuàng)造出越來越多的新產(chǎn)品，如飛機(jī)所使用的航空煤油，日常用到的礦泉水瓶、包裝盒等，涉及清潔能源、化工原料、日產(chǎn)用品、農(nóng)林畜牧等多個(gè)領(lǐng)域范疇，以此形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，為創(chuàng)造人類美好生活，竭盡所能。

綠水青山，美麗中國。日前國務(wù)院印發(fā)了《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，倡導(dǎo)全社會(huì)同呼吸共奮斗。未來，首鋼朗澤團(tuán)隊(duì)會(huì)一如既往，不辱使命，不負(fù)重托，將生物發(fā)酵制燃料乙醇技術(shù)壯大推廣，為治理大氣污染、保護(hù)碧水藍(lán)天，筑夢起航！