陳婧

這是一場每年都會定時、定點發生的“戰爭”,時間通常是夏季與秋季,戰場覆蓋中國從北到南的產糧大省。
豐收時節即是兵臨城下的時刻。政務公文里不斷出現“攻堅戰”“迎頭仗”“硬戰”的字眼。戰況之艱巨,從作戰手段可見一斑:衛星遙感監測,載人飛機、無人機“空中圍剿”,地空一體巡查,24小時輪班“嚴防死守”。
作戰標語更是遍地開花:“飛機已經上天,地里不準冒煙”,“上午燒秸稈,下午進班房”,“人生道路長漫漫,焚燒麥茬找難看”……
敵人就是剛剛為人類捧出糧食、轉身成了麻煩制造者的——秸稈。
現在,戰斗正在進行。
為什么還沒徹底打贏禁燒戰
我國從1999年就明令禁止焚燒秸稈,17年來,全國各地為了整治燒秸稈也可謂機關算盡:先是在田間地頭掛滿標語;然后各級干部巡查,發現點火就罰款;到最后連拘留這招都用上了,可還是不能阻止農民燒秸稈。
對農民而言,燒,是處理秸稈的首選方式。只要一把火,不花錢不費力。祖祖輩輩留下的經驗讓農民相信,秸稈焚燒后留在田里的草木灰,可以增加土壤的肥力。近幾年,隨著農村科普的深入,農民已經了解到秸稈可以能源化、肥料化、基料化、飼料化和工業原料化,可以變廢為寶,為啥還要燒?
戰勢是秸稈多人工少,吃力不討好
河南媒體的一篇調查中顯示:“玉米收割1天,剝皮2-3天,晾曬2-3天,之后再把玉米運回家,收獲過程是7-10天。這樣,剩在地里的,就是玉米稈了。以10畝地為例,把玉米秸稈歸攏好,再拉回家里垛起來,這個過程,至少需要4個勞力齊心協力辛辛苦苦干上3天!”
如今,中國農村勞動力短缺已經是個不爭的事實,很多參加秋收的農民,都是外地趕回來參加搶收的,再讓他們多花三天時間收拾這些“垃圾”,無疑是奢求。
即便人力充足,對許多農民來說,收秸稈,就是一個“吃力不討好”的負擔。在江蘇,算上政府補貼(蘇北25元/畝,蘇南35元/畝),農民每收一畝地的秸稈賣出去,到手的錢不到100元。如果沒人來收,還要自己雇車把秸稈運去回收點,每噸秸稈運費還得花上幾十元。
農民算了這筆賬,覺得一點也不值。
作戰路線有缺陷
各地都在勸告農民“秸稈還田”能增產,理論上一點也沒錯;實際上,有時候卻不是這樣。潘根興是南京農業大學農業資源與生態環境研究所所長,他下鄉考察時,常有農民反映,在一年兩季、農時很緊的情況下,大量的秸稈鋪在田中,根本無法在短時間內腐爛成養料。新的作物播種后,許多苗長在了秸稈上,自然長不好。農民形象地把這種“腳離了地的苗”叫做“吊死苗”。
“秸稈還田”有時是好心辦壞事。人們希望秸稈還田能夠給新苗提供更多天然的養分,但秸稈分解得靠微生物來“作業”,微生物又需要吸收足夠的氮才有力氣來消化秸稈,結果反而是秸稈在和新苗爭養分。如果上一茬作物的病蟲害留在了秸稈上、傳給了新作物,情況就更不妙。這種情況下,秸稈還田了,農民卻不得不多施化肥、多打農藥。
如果秸稈還田這條路子行不通,其他的“作戰”路線倒是還有幾條。只是,在潘根興看來,它們都各有各的缺陷。
秸稈可以用來造紙?!暗堄猛暌院?,還是廢棄物。而秸稈制成了紙,其中含有的氮和磷沒能得到利用,反而加大了廢水處理的難度,比蘆葦造紙的環境成本高。”潘根興點中了一個“死穴”。
秸稈還可以給牲口當飼料。但如今的農村早已不是田園牧歌的景象,大規模的養殖場大多建在城市周邊。未加工的秸稈質量輕、體積大。一輛可以裝1噸水的車,裝煤可以裝1.3~1.5噸,但裝秸稈只能裝200~300斤,等于1噸秸稈需要分5車運。運輸成本決定了這不是劃算的買賣。
運輸成本同樣影響了把秸稈送去電廠這一條“直燃發電”的路。潘根興看到,不少生物質發電廠現在反而轉向了燒煤。“秸稈回收成本高,運輸費用高,燃燒后的廢灰又難以處理。相較起來,還是能夠機械化生產的煤比較劃算”。
在潘根興眼里,“看起來比較理想的辦法”,是用秸稈制沼氣。但是,在東北等寒冷地區,沼氣只能在氣溫高的季節才能生產,而在江浙一帶相對濕熱又相對富裕的地方,“誰會愿意每天圍著一個沼氣池轉,每天把里面的東西掏進掏出呢?”
更為重要的是,潘根興指出,以上每一種方法都無法避免一個問題——浪費。秸稈中含有養分、能量和纖維,以上的每一種方法,都只能利用到秸稈的一種特性。
制敵取勝有可行的戰術
“人人有辦法,處處皆煩惱”,潘根興在一篇論文中這樣形容目前的秸稈利用現狀。那么,到底有沒有既能完全利用秸稈,又切實可行的辦法?
外企手握“錦囊”
丹麥諾維信公司是全球工業酶制劑和微生物制劑領域的主要生產商之一。周世豐是諾維信在中國的生物煉化業務的總監。他在電腦上演示了一幅秸稈切面的示意圖:最外側是紅色的線條,這代表秸稈外層的“木質纖維素”。紅色線條中間交錯著的是藍色和綠色的線條。藍色線條的是“纖維素”。剩下的綠色線條,狀如打結的毛線,這就是“半纖維素”。
將酸或堿加入秸稈之中,紅色、藍色、綠色的線條,在化學、物理綜合作用下,統統被“剪碎”。這一切都是為了讓下一步進行得更順利:將酶加入進去進行催化。在酶的作用下,藍色、綠色線條中的大分子被切成小分子,最終轉化成糖。糖再經過發酵、蒸餾,就變成了乙醇。而發酵后的固形物殘渣也不浪費,可以作為燃料來直燃發電。
更厲害的是,如果將秸稈制成的燃料乙醇,按照10%的比例加入到汽油中,調和成乙醇汽油,與普通汽油相比,可使汽車尾氣中的碳氫化合物濃度下降42.7%,一氧化碳濃度下降34.8%,這兩項有害物質恰恰是PM2.5的主要組成物。
國內也有“妙計”
潘根興手里的法子好比:“將一塊肉骨頭,放入鍋中,蓋上蓋子,慢火細煨。再打開后,鍋中不僅有燉爛的肉,還有湯和撲鼻的香氣?!?
秸稈就是這塊肉骨頭。在密閉系統中,通過數百攝氏度高溫加熱,秸稈中的生物質發生熱解作用。分離得到固體的生物質炭(肉),液體的木醋液和提取液(湯)以及氣態的生物質氣(香味)。
這些分離得到的物質各有各的用途。其中,生物質炭可用于農田施肥和環境污染處理。在整個過程中,秸稈的所有物質,沒有廢棄或浪費,產生的熱能也可以用來發電或供熱。
用這種技術,每處理一噸秸稈,就可以減少0.7噸二氧化碳排放量。大規模產業化后,這些減排量,還可以拿到碳交易市場上去交易。
“錦囊妙計”如何用于實戰
在國際上,丹麥是公認的秸稈利用最成功的國家。丹麥駐華使館能源參贊熊強介紹了一個制勝秘訣:“政府在制定政策時,一定要有經濟利益上的激勵……比如,在丹麥,如果你選擇用生物質替代化石燃料,那么會有不同的稅收優惠。”
丹麥的薩姆索島是丹麥“綠色童話”的極致體現。這個島,在能源學家索倫·荷滿森的帶領下,實現了100%能源永續利用。其中,全島的供熱主要由兩個秸稈供熱廠提供。索倫·荷滿森解釋,要說服島上居民們加入秸稈利用的行列中來并不難?!耙驗橛梅贌斩捁岜扔糜捅阋恕6夜釓S也是由當地居民共同所有的合作社性質。用戶實際上也是供熱廠的擁有者?!?/p>
從丹麥的經驗來看,要打贏秸稈禁燒這場戰,還得“利字當頭”。而眼下,在中國,秸稈利用產業“無利可圖”,也正是卡住整個產業鏈齒輪的那粒石子。
“秸稈戰士”一直在努力
身在農村的王文石,看到了秸稈中的“商機”。2014年,王文石跟人合伙開了一家“聯創利用合作社”,專門跟秸稈打交道。他們買了20多臺大型機械,免費為農民收集秸稈,農民也不向王文石收費,“雙方互免”。收到秸稈后,再賣給秸稈利用的企業,以此掙錢。兩年下來,王文石的企業已經成為江蘇規模最大的從事秸稈收集業務的企業,業務還做到了安徽和湖南。
然而,困擾他的秸稈合作社的唯一問題是——“幾乎沒有盈利”。“如果秸稈收得多,還能掙點兒。今年雨水多,收得少,可能要虧本?!蓖跷氖f。
據周世豐介紹,由于中國的秸稈收集體系尚未健全,秸稈的收集成本較高,也影響到了秸稈制汽油乙醇的技術經濟性。再加上,目前國家對于利用秸稈生產的纖維素乙醇還未有補貼政策,且油價走低,幾乎所有國內燃料乙醇企業利潤都受到了較大沖擊,紛紛暫緩了各自的纖維素乙醇項目的開發計劃。
他覺得,要推動秸稈制成乙醇的商業化,有一條出路——“給企業一塊好肉的同時再給企業一塊骨頭”?!肮穷^”就是,用秸稈制成乙醇的第二代纖維素乙醇技術。“好肉”就是,技術經濟性更好的以糧食為原料的第一代糧食乙醇技術。2006年,國家叫停了玉米來源的燃料乙醇項目的審批。但周世豐認為,這一政策可以放開,不僅有利于消化陳化糧,還可以通過糧食乙醇和纖維素乙醇項目的共建,大規模降低單位投資成本。
出路,也是潘根興必須考慮的問題。潘根興決定試試這樣一條出路是否有效:今年秋收后,他的團隊作為一家企業的技術依托,將在北大荒農場上馬一個項目。在像北大荒這樣的地方,從秸稈收集,到加工,再到制成的生物碳肥料銷售,整個流程都可以在農場內部的閉合鏈條內消化。潘根興希望在這種模式下,把“收”和“賣”兩端的問題一并解決了。
在王文石的計劃中,未來也許會往田塊更大、雨水更少的北方發展,效益可能會更好一些?!白钪匾倪€是要靠自己”,這個農民出身的企業主相信市場的力量,他也期待,國家能針對秸稈問題推出更好、更精準的激勵政策。
雖然今年能否回本還是個問題,但王文石已經把秸稈合作社改名為“生物質科技有限公司”。盡管一季又一季的秸稈大戰依舊遍地狼煙,但他相信終能守得云開。