耿增超教授團(tuán)隊(duì)在棉桿高值化利用方面取得新進(jìn)展

近日，資環(huán)學(xué)院耿增超教授在Industrial Crops and Products 上發(fā)表題為 “The effect of pyrolysis temperature on the characteristics of biochar, pyroligneous acids, and gas prepared from cotton stalk through a polygeneration process”的研究論文，博士生成潔為論文第一作者，耿增超教授，機(jī)電學(xué)院朱銘強(qiáng)副教授為該論文通訊作者。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)面臨的能源安全和環(huán)境生態(tài)保護(hù)問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，可再生能源已成為能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分以及能源轉(zhuǎn)型的重要發(fā)展方向。我國(guó)生物質(zhì)能資源廣泛，主要有農(nóng)作物秸稈及農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、林木采伐及畜禽養(yǎng)殖剩余物、城市生活垃圾和工業(yè)有機(jī)廢棄物等。全國(guó)農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)生量約為8億噸，除部分作為造紙?jiān)虾托竽溜暳贤猓蠹s3.4億噸可作為燃料使用。生物質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)工藝的應(yīng)用不僅為這些農(nóng)業(yè)廢棄物的處理提供了有效的解決途徑，同時(shí)其過(guò)程的整體性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性使生物質(zhì)的利用完全符合可持續(xù)發(fā)展的理念。本研究在不同熱解溫度（300、350、400、450、500和550 ℃）下利用棉稈制備生物炭、木醋液和木燃?xì)狻＝Y(jié)果表明：當(dāng)熱解溫度從300 ℃提高到550 ℃時(shí)，生物炭得率從46.71% 降低到30.26%，同時(shí)碳含量從71.32% 增加至78.02%。通過(guò)生物炭熱解溫度及元素組成相關(guān)性分析表明C、H、O含量與生物炭熱解溫度高度相關(guān)。利用GC-MS分析得到木醋液的主要化學(xué)成分為酮類、酚類、醇類和酸類等物質(zhì)。在450 ℃裂解條件下制得的木醋液的氨基酸總含量高達(dá)647.1 mg/kg。同時(shí)，隨著熱解溫度的升高，木燃?xì)庵蠧O和CH4氣體體積分?jǐn)?shù)和含量逐漸增加，使氣體熱值增加。多聯(lián)產(chǎn)工藝在生產(chǎn)生物炭、木醋液和木燃?xì)夥矫婢哂辛己玫沫h(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，將裂解產(chǎn)物高效利用起來(lái)，可形成低投入、低排放、高產(chǎn)出、高效率的生產(chǎn)模式。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.113690

                                                                                                                 編輯：趙杰

                                                                                                                終審：李志