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昆明理工大学潘波教授团队RSER:中国民用生物质利用现状及展望

近日,昆明理工大学环境科学与工程学院潘波教授课题组在民用生物质综合利用方面取得新进展,相关研究成果以“Biomass as residential energy in China: Current status and future perspectives”为题,发表于环境与能源领域高水平期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews(影响因子15.9)。

生物质是地球上丰富的可持续、可再生的清洁资源,对其的合理利用是未来低碳发展情景中减缓气候变化的重要措施。民用生物质作为生活能源的重要补充,因其价格低,易获取而被居民广泛使用。理想情景下,生物质燃烧排放的CO2可以被植物重新吸收,整个过程对气候没有产生新的胁迫。然而,现阶段民用生物质因炉灶燃烧效率普遍较低,处理方式粗放等原因导致其不完全燃烧,从而排放大量包括一氧化碳、甲烷、氮氧化物、黑碳、有机碳、棕碳等在内的具有气候胁迫的含碳物质和污染物,对气候变化造成不利影响。因此,减少民用生物质燃烧非CO2的其他含碳物质的排放,实现气候、环境和健康的协同效益,对我国“双碳”建设至关重要。

本文全面回顾了生物质作为民用能源在中国的历史沿革和现状,并对未来发展趋势做出展望。结果强调:就生活能源而言,使用生物质替代化石燃料和主要由化石燃料生产的电能有助于实现“碳达峰”和“碳中和”。然而,目前我国民用生物质的利用效率较低,不仅造成了能源浪费,还导致了大量的含碳物质及空气污染物的排放,对气候变化和居民健康造成了严重的不利影响。此外,近几十年来,中国政府一直鼓励民用沼气的推广,但大量家庭沼气池由于原料供应不持续,缺乏维护等原因停产,未能实现推广沼气作为清洁生活能源的预期目标。值得注意的是,我国大中型沼气池生产的沼气量持续增长,占比已超过20%,有望在生物质清洁化利用方面发挥更大潜力。

现阶段民用生物质的高效清洁利用,对实现“双碳”目标和保护居民健康至关重要。基于此,作者认为,应鼓励使用改良炉灶和生物质成型燃料,且应将民用生物质从传统的家庭烹饪和空间供暖推广到村庄的集中供暖系统,以期实现对生物质高效清洁利用。作者强调,只有在社会共识、政府政策及补贴、技术、生物质产业发展和居民培训等多方面共同努力下,民用生物质才能为“双碳”目标建设提供助力。本文观点可为中国及其他国家的决策者和有关学者在生物质综合利用领域提供全面见解。

云南省生物质资源丰富,对其的高效利用不仅有利于提升资源利用率,改善环境质量,还可以推动我省的生态文明建设。潘波教授团队长期关注生物质的综合利用,旨在充分发挥云南省光热资源的优势的基础上,发掘生物质在固碳减排、土壤提质增效和高附加值利用等方面的综合潜力,助力地区经济发展和生态文明建设。本文的发表表明潘波教授团队在相关领域具备国内领先的科研实力。

论文第一作者为环境科学与工程学院青年教师杜伟,通讯作者为潘波教授,其他重要作者包括北京大学城市与环境学院博士生王金泽,昆明理工大学环境科学与工程学院青年教师张鹏和段文焱。研究工作得到了国家自然科学基金、云南省“双一流”重大科技专项等项目资助。