武汉兰多生物科技有限公司(以下简写为“武汉兰多”) 以独有的专利和核心技术,实施能源植物超级芦竹全产业链研 发及运营,利用碳捕获、碳封存、碳利用三个环节的关键技术 实现零(负)碳排放,助力实现碳中和。利用现代生物技术培 育和种植超级芦竹新品种,一次种植可以连续收割15-20年, 干基产量可达5-10吨/亩/年以上。超级芦竹生态适应性强、 可在滩涂地、盐碱地、废弃矿区等边际土地生长,产量大、热 值高。超级芦竹在种植的过程中可以从空气中捕获大量co2, 平均吸碳量可达8.5吨/亩/年以上,森林平均吸碳量为0. 33 吨/亩/年,芦竹是森林的25-40倍。收割后的干基芦竹既可通 过燃烧进行发电、供热、制冷,也可通过绝氧热解工艺快速生 产天然气、氢气、一氧化碳、生物炭;氢气和一氧化碳又可进 一步转化出各种高端能源和高端化工产品;生物炭又可生产碳 基肥、土壤修复剂、炭基材料等,空气中的大量二氧化碳最终通过生物炭的形式被捕集固定封存,从而实现全工艺路线的负 碳排放。我国拥有丰富的非耕地资源,有利于超级芦竹的种植 和全产业链的实施,规模化种植及加工超级芦竹,在绿色电力、 绿色氢气、绿色煤炭等能源及原料的稳定供应和低碳发展中, 具有重大意义,加快我国碳达峰碳中和目标的实现。
在实现碳达峰、碳中和的目标背景下,武汉兰多生物科技有限公司(以下简写为“武汉 兰多”)以独有的专利和核心技术,实施能源植物芦竹全产业链研发及运营,利用碳捕获、 碳封存、碳利用三个环节的关键技术实现零(负)碳排放,助力实现碳中和,促进经济社会 发展全面绿色转型,建设人与自然和谐共生的现代化。
一、基本情况
武汉兰多利用现代生物技术培育和种植超级芦竹新品种,植株高大,一次种植可以连续 收割15-20年,干基产量可达5-10吨/亩/年以上。超级芦竹生态适应性强、可在滩涂地、盐 碱地、废弃矿区等边际土地生长,热值高、纤维素含量高,具有广泛的工业用途,是目前公 认的高产出、低投入的能源植物与环境修复植物,在经济发展和环境保护两方面均有重要发 展潜力。超级芦竹在种植的过程中可以从空气中捕获大量CO2,平均吸碳量可达8.5吨/亩/ 年以上,森林平均吸碳量为0.33吨/亩/年,芦竹是森林的25/0倍;收割后的干基芦竹既可 通过燃烧进行发电、供热、制冷,也可通过绝氧热解工艺快速生产天然气、氢气、一氧化碳、 生物炭;氢气和一氧化碳又可进一步转化出各种高端能源和高端化工产品;生物炭又可生产 碳基肥、土壤修复剂、炭基材料等,空气中的大量二氧化碳最终通过生物炭的形式被捕集固 定封存,从而实现全工艺路线的负碳排放。超级芦竹全产业链包含品种选育、组培快繁与种 植、生物质热解、氢气及天然气生产、生物炭基肥及土壤改良剂制备等技术模块。目前,产 业链技术委员会由3名院士领衔,拥有20余名博士、40余名硕士构成的核心技术团队,拥 有专利110余项。
二、超级芦竹全产业链助力碳中和的主要内容
1、产业链的工艺路线及核心技术
工艺路线:(1)超级芦竹品种研发、种苗培育、种植、收割;(2)芦竹快速热解产出热 解气、生物油和生物炭等产品,进一步分离净化/重整出天然气、氢气等高端化工产品;(3) 芦竹生物炭深加工为炭基肥、土壤改良剂、碳基材料等。
核心技术:
(1)超级芦竹新品种的选育及种植
运用细胞培养及诱变、植物基因工程等育种技术选育芦竹新品种,建立快繁体系,培育 岀具有高产量、高纤维、高粗蛋白、抗病虫害、耐涝、耐盐碱、耐旱、富集重金属等特性的 超级芦竹新品种,属全球第五代能源植物。目前已经具备组培苗规模化生产,具有3亿株的 年生产能力,同时可以实现大规模、机械化种植和收割储运。
(2)芦竹快速热解
研发出蓄热式燃烧、辐射管加热、悬浮床反应器等一系列高新技术。通过绝氧热解技术, 1吨芦竹(干基)可产生1180m3氢气,或336m3天然气,或208m3天然气+250公斤生物炭,或 610m3氢气+250公斤生物炭。与煤炭、石油、天然气、水电等制氢的碳排放量相比,具有绝 对优势;与风能、太阳能、水力、核能等制氢方式相比,投资强度、产品生产成本大幅度降 低。
(3)芦竹炭生产炭基肥及土壤改良剂
“生物炭几乎可以解决土壤中的所有问题”,以芦竹生物炭为基质,添加氮、磷、钾、微 生物、有机肥等,采用化学和(或)物理方法混合制成的肥料,可用于大规模、低成本修复、 改良土壤,提高农作物产量及品质。芦竹炭还可用于吸附土壤和水体中的重金属、有机物等 污染物,且不影响后续的利用。同时,从空气中捕获的二氧化碳被安全、长期封存。
三、社会效益
能源植物芦竹为本土起源植物,在确保生态安全的条件下,利用边际土地种植超级芦竹, 其吸碳能力远远高于其他植物,为碳达峰碳中和的实现提供了更为高效的路径,具有重大示 范意义,真正实践“绿水青山就是金山银山”;产业链中制氢工艺相对于目前所有的其它制氢 工艺,具有单位投资额低、低成本、C02单位排放量少等优势,全产业链的运营有望为氢能 源的发展提供巨大的推动;生产的生物炭相对目前所有的其它生物炭制备工艺而言,成本低 廉,将显著降低国内生物炭、炭基肥等产品的普及和推广难度,有望实现大规模利用,同时 对土壤进行再次修复改良。
我国拥有丰富的非耕地资源,有利于超级芦竹的种植和全产业链的实施,规模化种植及 加工超级芦竹,在绿色电力、绿色氢气、绿色煤炭等能源及原料的稳定供应和低碳发展中, 具有重大意义,加快我国碳达峰碳中和目标的实现。
附图:
图1超级芦竹绝氧热解工艺流程图
图2绝氧热解装置(2万吨/年)
单位简介
武汉兰多生物科技有限公司(以下简称公司)是以能源植 物品种选育、组培快繁、种植、深加工等全产业链为一体的国 家高新科技企业。公司在能源植物的研发创新领域居于国内外 领先地位,目前已收集大量国内外野生芦竹种质资源,率先成 功培育出耐低温、盐碱、水涝、重金属等多个超级芦竹品种,实 现了在边际土地上的规模化示范性种植,同时可以就地高效清 洁深加工,生产热、冷、电、氢气、天然气、甲醇、液氨、生 物炭及各种高端能源、高端化学品等,将能源植物就地转化为 绿色氢气、绿色天然气及生物炭等。以“助力中国碳中和、能 源安全、粮食安全、生态治理、乡村振兴”为企业使命,构建 我国清洁低碳、安全高效的能源体系,为实现“碳达峰、碳中 和”目标提供经济高效的解决方案。
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