木質(zhì)纖維素資源化主要途徑及半纖維素優(yōu)先資源化利用策略

任俊莉，劉慧瑩，王孝輝，林琦璇，劉昕昕，孔維慶，李 蕊

(華南理工大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640)

生物質(zhì)因其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、環(huán)境友好、可再生周期短等優(yōu)點(diǎn)被視為取代石化資源的理想原料[1-2]，其中，木質(zhì)纖維生物質(zhì)是地球上最豐富的可再生生物質(zhì)資源，通過(guò)生物、物理或化學(xué)手段，可將其轉(zhuǎn)化為能源燃料、化學(xué)品和材料。據(jù)估算，全球每年產(chǎn)生約10 000億t木質(zhì)生物質(zhì)資源，但其中被利用的生物質(zhì)不足10%[3]，造成資源的極大浪費(fèi)。如何實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素的高效利用是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)，對(duì)促進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)具有重要作用。

我國(guó)是世界上最大的農(nóng)業(yè)國(guó)，具有豐富的生物質(zhì)資源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十二五”期間農(nóng)村秸稈量超過(guò)7億t、農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物約1.42億t、林業(yè)木材剩余物約2億t、生活垃圾及污泥約3.51億t、畜禽糞便30億t，但這些生物質(zhì)資源的能源化利用量?jī)H占15%左右[4]。2016年 11 月 17 日，我國(guó)發(fā)展改革委員會(huì)公布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[5]強(qiáng)調(diào)了生物質(zhì)能源化發(fā)展，應(yīng)鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用農(nóng)林生物質(zhì)以及回收再利用廢紙、糠醛渣等生物質(zhì)類(lèi)廢棄物，提高廢棄生物質(zhì)的利用率。傳統(tǒng)工業(yè)，如造紙、乙醇、糠醛、功能糖等企業(yè)，往往只利用了木質(zhì)纖維生物質(zhì)中的單一組分，造成生物質(zhì)原料的低效利用，同時(shí)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。木質(zhì)纖維素資源的全組分利用，能夠有效提高生物質(zhì)原料的利用率，降低污染物的排放，實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素資源的價(jià)值最大化、環(huán)境效益最優(yōu)化的目的，推動(dòng)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重大變革和行業(yè)科技的跨越式發(fā)展，對(duì)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大社會(huì)意義。……