文／本刊记者   张琴琴 

　　走进南京林业大学新能源科学与工程系周建斌教授的办公室，记者一眼就注意到桌上放着的一包核桃壳。 

　　“刚出差回来，路上吃剩的果壳一般我都会包好带回来，这可是上好的生物质炭原料。”周建斌指了指办公室地上的几个塑料袋，里面装着他最近随手收集的核桃壳、杏仁壳等，“攒得差不多了，就拿到实验室去用。” 

　　随手打包果壳的习惯，被周建斌自嘲为“职业病”。废弃物果壳，在研究了大半辈子生物质的周建斌看来，有着多种再利用价值：可发电、可供热、可做活性炭，还可做肥料…… 

　　呼吁要正确认识生物质 

　　 何为生物质？广义上，生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，包括植物、动物及其粪便和微生物。狭义上，生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、稻壳、枝条、农林加工下脚料及农林废弃物等。 

　　周建斌的研究对象主要是农林生物质，农业生物质的代表有秸秆、果壳等，林业生物质的代表有城市园林修剪残留的树枝、树叶等。 

　　生物质曾一度被误解为高污染燃料。虽然生态环境部多次明确“生物质燃料是重要的可再生能源”，但社会上对生物质的偏见和误解依旧存在。 

　　研究生物质近40年，周建斌一直在呼吁，“要正确认识生物质”。 

　　在周建斌看来，生物质能是天然的碳中性能源，安全、稳定，能有效替代化石能源，也具备产业化前景，是国家实现“双碳”目标的重要且不可替代的可再生能源。 

　　地球上生物质能总量达1600亿~1800亿吨/年，相当于世界总能耗的8倍。在周建斌看来，若农林废弃物不合理利用，任其腐烂发酵产生甲烷，其温室效应将是二氧化碳的20多倍。2021年9月，《自然》杂志发表文章表明全球枯木每年释放超过399亿吨二氧化碳，相当于化石燃料排放量的1.15倍。这些生物质若不合理利用会对生态环境造成巨大危害，甚至引发森林火灾。 

　　国际上，生物质能已经占发达国家能源体系的较大比重。国际能源署2018年的统计数据显示，生物质能在可再生能源终端市场的占比超过50%，是风能、太阳能、水能、地热能的总和；在欧盟可再生能源市场中，生物质能占比超过65%；在可再生能源供热市场中，生物质供热占比超过90%。 

　　为生物质正名，就要撬开其绿色价值。 

　　“吃干榨净”农林废弃物 

　　生物质的使用方式不同，产生的效果也不同。 

　　周建斌以秸秆为例进行解释：“焚烧秸秆会造成空气污染，大家已经有体会。有专家建议‘秸秆还田’，把秸秆埋入土里，自然发酵做肥料使用，殊不知这样既产生沼气又产生新的病虫害。我认为，利用秸秆的最好方法，是先把它的能源效益发挥出来，同时得到秸秆炭和醋液作为肥料使用。” 

　　要“撬开”生物质蕴含的绿色价值，需要找到更好的方法。 

　　2002年，在张齐生院士的指导下，周建斌带领团队开发了“生物质气化热、电、气、炭、肥多联产技术”并实现产业化，探索出了一条农林生物质利用“绿色、低碳、循环、可持续”发展的路径。 

　　生物质气化多联产技术，就是通过特殊的专利技术，把农林废弃物（秸秆、稻壳、果木枝条、果壳、木屑、木片及园林绿化废弃物等）气化，同时产生生物质可燃气、生物质炭和生物质提取液。 

　　这一技术过程中产生的可燃气替代煤炭和天然气，可以用来发电、供锅炉燃烧供热；生物质炭根据原料的不同可以分别加以高附加值的利用，木本植物可以用来生产活性炭或者工业用炭或者机制烧烤炭，禾本植物的竹类原料可以生产竹炭，也可以加工成竹活性炭，而禾本植物的各种秸秆，则可用来生产炭基肥料；生物质提取液（俗称木醋液）能作为消毒、杀菌材料或者液体肥材料等。 

　　“通俗一点儿说，就是‘吃干榨净’农林废弃物的每一分价值。”周建斌形象地解释。 

　　生物质多联产：减碳、增效 

　　评价一项能源技术好不好，有两个维度：能不能帮助企业降碳，能不能让企业盈利。 

　　对于生物质气化多联产技术，周建斌也向记者做了这两方面的估算。 

　　减碳方面，按6兆瓦生物质发电多联产项目计算，一年可利用8万吨左右的生物质原料，每年发电达4200万千瓦时，节约煤炭1.68万吨，减排二氧化碳4万吨，减排氮氧化物123吨、二氧化硫400吨。同时，可得到1.6万吨生物质炭，生产8万吨炭基肥料。这1.6万吨生物质炭，又可以固定二氧化碳5万吨左右。 

　　经济性方面，周建斌以河北承德项目为例做了说明。 

　　河北承德地区是全国杏仁壳集散地、果壳活性炭产业中心。传统活性炭技术生产1吨活性炭需烧煤2吨，活性炭产业也被定性为三高产业：高成本、高污染、高能耗。且承德地区属于三省交界地，气温低，供暖时间长、需求大，宾馆浴室小煤炉多。在这样的背景条件下，该地区采用生物质气化多联产技术，建成了“杏壳生物质气化发电联产活性炭、肥、热”项目，淘汰了市区宾馆浴室小煤炉。该项目每年发电2100万千瓦时，按0.75元/千瓦时电价计算，价值1575万元；生产活性炭6000 吨，价格按9000元/吨计算，价值5400万元；供应热水（80 ℃）20万吨，按照热水单价20元/吨计算，价值400万元；产生提取液2600 吨（生产液体肥约4970吨，单价5000元/吨），价值2485万元。总产值约9860万元。 

　　谈及这项技术，周建斌是自豪的：不需要外加能源，也不需要添加任何化学药品、添加剂、催化剂，同时生产可燃气、生物质炭、生物质液，并可分别进行高值化利用，且生物质中的碳、氮、硫等污染性元素大部分保留或者固定在生物质炭和生物质液中，没有像生物质直接燃烧一样排放到大气中。 

　　他接着算了一笔大账：“我国有18亿亩耕地（年产秸秆10亿吨左右）、42亿亩林地（不包括城市、道路、小区绿化）、40亿亩草地（林草百亿吨），如果把林业当作农业来做，每年可再生的量达百亿吨以上。将100亿吨用于气化多联产技术与产业，可发电约8万亿千瓦时（约等于目前我国全年用电量），减排二氧化碳约80亿吨，同时生产生物质炭20亿吨，固定二氧化碳约60亿吨，总减排二氧化碳约140亿吨，相当于我国全年二氧化碳排放总量。这对我国甚至世界清洁能源、节能减排、绿色发展都具有重要意义。” 

　　“命运的安排” 

　　“作为研究人员，一辈子能找到好的研究方向不容易。”探索研究生物质气化多联产技术，于周建斌而言，多少有点像是“命运的安排”。 

　　六朝古都南京钟山脚下、玄武湖畔，矗立着一所高等学府——南京林业大学。1985年，周建斌以优异的成绩考取该校林产化工系的林产化工专业，并在毕业后留在该校林产化工系热解教研组。没两年，他又在本系继续深造，于1995年从南京林业大学生物质热解与炭专业硕士毕业。 

　　2001年，工作多年的周建斌想把活性炭与生物技术结合起来进行研究，有了继续深造读博的想法。恰逢张齐生院士（木材加工与人造板工艺学专家，1997年当选中国工程院院士）正在做竹炭研究，周建斌的生物质热解与炭专业背景与此极为契合，经时任南京林业大学校长余世袁牵线，周建斌报考到张齐生院士的门下读博，同时兼任南京林业大学木材热解与活性炭教研室的主任。 

　　从2002年相识到2017年张齐生院士去世，周建斌一直与张院士共事。张院士指导和支持周建斌以竹炭研究为起点，并从2002年下半年开始研究农作物秸秆炭，再到生物质多联产技术的创新与产业化。 

　　“当时的竹炭（包括木炭）几乎都是采用土窑烧炭技术，污染大、耗时长、得率低。在张院士的指导下，我开始研究用大型干馏法制备竹炭。由于干馏法是需要外加热的，张院士就提出能不能不加外热生产竹炭？”带着这个问题，周建斌结合此前所学，带领团队多次实验，与张院士反复探讨，形成了后来的生物质（竹子、木片、秸秆、稻壳、果壳）热解气化联产炭（竹炭、木炭、秸秆炭、稻壳炭、果壳炭）、肥、热技术，比欧、美、日、德等西方国家的同行们整整早了十三年。 

　　新技术问世，要直面各方的质疑，也面临如何推广的问题。此后多年，为向全社会介绍生物质多联产技术，张院士倾注了大量心血，周建斌多次跟随张院士去全国各个大学、研究院所交流该技术。 

　　这项技术在2018年获评国家林业和草原局首届科技成果发布会的五大成果之一，获得了梁希林业科学技术奖一等奖、江苏省科学技术奖一等奖并在2021年获得由科技部主办的首届全国颠覆性技术创新大赛总决赛优秀奖。如今，生物质多联产技术在江西、湖南、云南、安徽等地都有项目落地，实现了工业化。 

　　2022年，凭借生物质多联产技术，周建斌被评为俄罗斯工程院和俄罗斯自然科学院外籍院士。 

　　理论上生物质能有广阔的发展空间，但在周建斌看来，生物质能的发展还是偏慢。 

　　国家能源局数据显示，截至2023年一季度，全国可再生能源装机达到12.58亿千瓦，常规水电装机3.68亿千瓦，抽水蓄能装机4699万千瓦，风电装机3.76亿千瓦，光伏发电装机4.25亿千瓦，生物质发电装机4195万千瓦。 

　　相对于国内的火电、燃气发电、水电、风电、光伏发电，生物质发电总装机规模小，占比低，一定程度上也反映出社会资本对其投资热情较低，对此，与企业打交道甚多的周建斌深有体会：“本身就做活性炭或者化肥的企业，更有意愿投生物质多联产项目。有大型企业找我咨询过生物质能的技术问题，往往不了了之。” 

　　张齐生院士生前曾经教导周建斌“三要做”：国家需要的，要做；企业需要的，要做；老百姓需要的，要做。周建斌牢记恩师的教诲，借着各种机会积极推动生物质能发展。在周建斌办公室的书架上，珍藏他的大学专业课本、很多省市领导与他关于生物质能源多联产专利技术推广的通信函件，以及2003年以来他参加全国各种生物质利用、生物质能源、肥料方面会议的照片、影像资料、会议文件，还有各种媒体关于生物质气化多联产的报道。 

　　教书育人数十载，周建斌也一直鼓励学生利用好在校的黄金时间，踏实搞研究；并在学生毕业时安排他们去工厂实习，“只有接触企业，了解实际需求，未来才能做有用的研究”。