有人也许还记得一则新闻：1998年，四川双流农民焚烧秸秆导致当地机场数十个航班不能正常起降，由此引发了社会对于秸秆焚烧的广泛关注。

1999年，彼时国家环境保护总局、农业部等多部门以禁烧为主出台了相关文件，开始对秸秆焚烧的治理工作。

但是，此后十多年间，这些火始终难灭。每年收粮季节，农民与巡查人员之间的“躲猫猫”行为屡屡上演。

2015年后，国家密集出台了一系列推动秸秆综合利用的文件。农业农村部还组织成立了秸秆综合利用“专班”，全面推进相关工作。

据姚宗路介绍，在党中央、国务院的大力支持下，2016年以来，中央财政累计安排约100亿元财政专项奖补资金，积极支持各地开展农作物秸秆高值化利用工作。目前，我国已建成了1000余个农作物秸秆高值化利用试点县。

正是经过这20多年的攻坚，交出了一份令人欣慰的成绩单：2020年全国秸秆产生量8.56亿吨，可收集量7.22亿吨，利用量6.33亿吨，综合利用率87.6%，较2015年提高7.5个百分点，较2008年提高约18个百分点。尤其是部分省市综合利用率已经不低，如北京综合利用率超过99%，河北综合利用率超过97%。

秸秆是农业的另一半 全国年产生量超过8亿吨

“在玉米、小麦等作物的一生中，果穗生长时间仅占约1/4。其生物量的40%转化为秸秆，25%~30%的氮、20%的磷存在于秸秆中。可以说，农业的产物一半在籽实，一半在秸秆。秸秆是名副其实的另一半农业。”中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员姚宗路告诉中国化工报记者。

在原农业部常务副部长尹成杰看来，在现代农业加快发展时期，秸秆也成为重要的农产品。粮食、水果、秸秆从本质上来说都是农业生物。发展以秸秆为主的生物质综合利用产业，就是保护耕地、保护蓝天、保护青山绿水。他认为，搞好秸秆综合利用，是促进农业绿色发展、加强农村生态环境治理的需要，是提高农业比较效益、增加农民收入的需要，是有效防控农作物病虫害、减少农药投入的需要，更是转变农业生产方式，延长农业生产链、供应链、价值链的需要。

“我国秸秆年产生量超8亿吨。对农作物秸秆进行综合利用，能在很大程度上改变农业的低效率。我国农业质量和效益还不太高，很重要的原因就是我们丢掉了一半。如果把农业这另一半捡回来，就能真正提高经济效益、社会效益、生态效益。”尹成杰说。

国家发改委环资司原司长任树本也认为，在“双碳”背景下，以集约化、产业化、高值化为重点，通过技术创新和典型引领，推进秸秆综合利用产业发展，具有重要的现实意义。

高值化利用：秸秆利用的主攻方向

近年来，秸秆问题始终牵动着公众神经，秸秆如何使用关乎蓝天白云，也关乎农业绿色发展。就地燃烧污染大气环境、威胁公共安全，更破坏土壤结构、降低农田质量。“焚烧禁令”之下，秸秆不再付之一炬，关于综合利用的探索逐渐走深走实。秸秆这个“被放错了地方的资源”正在从“生态包袱”变为“绿色财富”。

我国是农业大国，秸秆资源丰富，可收集资源量占比较高，秸秆产量近10年来稳定在8亿吨/年。目前，我国秸秆综合利用主要包括肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化的“五化”利用方式，五种方式的利用量占秸秆可收集量的比例分别为62.1％、15.4％、8.5％、0.7％和1.0％，秸秆基料化、原料化利用方面还存在很大空间。

2021年10月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，明确提出“加快推进秸秆高值化利用”要求，为秸秆的未来指明了方向。

原农业部常务副部长尹成杰在会上表示，农业农村是绿色能源的大产业大基地，农业是生物质能的最大生产基地，生物质能有其他能源不可比拟的优势。每一棵农作物都是一台绿色能源生产机器，农业生物质能具备绿色、低碳、可持续利用等优势和特点。“我们把秸秆丢掉了，就相当于丢掉了另一半农业。秸秆综合利用没有止境，不能只停留在‘五化’上，需要进一步提高‘五化’科技含量和附加值，加快推进秸秆高值化利用。”

秸秆的高值化利用路径有哪些？中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员姚宗路介绍，秸秆可通过热化学转化、生物化学转化等技术制成固态的生物基材料，液态的化学品、燃料，气态的氢气、天然气等，进一步实现秸秆的高附加值利用。

中国循环经济协会会长朱黎阳指出，大力发展秸秆高值化利用是发展循环经济实现双碳目标的重要路径，在实现双碳目标的背景下，要抓住双碳目标所带来的新一轮科技革命的历史性机遇，特别应重点关注生物技术的研发、推广和应用，通过生物基替代化石基材料，能从根本上实现本质减排和固碳，这是绿色低碳产业的重要技术发展方向。

生物基材料：绿色环保的“未来之钥”

塑料餐盒、口罩、衬衫、水杯……摆在会场上的生活用品引起了参会者的注意，它们和秸秆高值化利用有什么联系？安徽丰原集团董事长李荣杰介绍，这些日用品都是以秸秆等可再生资源为原料，通过生物技术加工而成的。

秸秆如何变日常用品？这有赖于秸秆高值转化路径之一的产物——生物基材料，顾名思义，即利用谷物、秸秆等生物质为原料，或经由生物制造得到的材料，例如生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶等等。其中，生物塑料是最活跃、最具前景的研究方向，包括聚乳酸（PLA）、聚氨脂（Bio-PU）等。

国家发改委今年5月印发的中国首部生物经济五年规划文件《“十四五”生物经济发展规划》提出明确要求，“重点围绕生物基材料、新型发酵产品、生物质能等方向，构建生物质循环利用技术体系”。

国家发展改革委环资司原司长任树本在主旨演讲中指出，秸秆的原料化利用是农业生态产业发展新的增长点，也是实现秸秆高值化利用的重要保证。将源源不断的秸秆资源转化为具有高附加值的商品，可有效实现工农复合型产业，拓展农业产业链，增加就业机会和农民收入。

农业农村部规划设计研究院研究员丛宏斌介绍，生物基材料原料可再生，结构、性能可编辑，绿色低碳、环境友好，产品适用性强，市场空间巨大。目前，我国生物基材料发展迅猛，据统计，2020年市场规模达到171.54亿元。丛宏斌预测，生物基材料将成为引导科技创新和经济发展的战略性新兴产业，引领绿色发展和低碳经济的“耀眼明星”。

在技术成果发布环节，李荣杰介绍了由安徽丰原集团联合中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所成功研发的以农作物秸秆为原料生产秸秆混合糖联产黄腐酸高效有机肥技术。该技术使用混合糖为原料，利用特殊驯化的菌种、生物发酵技术、提取纯化技术、合成聚合技术、精馏技术等加工生物材料和生物能源，使用农作物秸秆等生物质资源，利用生物技术生产生物能源、生物材料，实现可再生资源的利用与转化。联产的黄腐酸高效有机肥可全部还田，有利于改善土壤有机质、建设高标准农田、保护黑土地，促进化学肥料减量、减少碳排放。

除了聚乳酸，秸秆还可用于生产不少高附加值产品。姚宗路指出，秸秆高值化技术的路径，按生成产品属性分为固态、液态、气态3种。通过生物炭提质、酶解糖化、发酵等途径，秸秆可生产生物基材料，包括炭基肥、储能材料、聚乳酸、可降解地膜、黄腐酸肥料等固态产品。通过糖酵解、ABE、碳链延长、水相生物合成等途径，秸秆可生产乙醇、丁醇、平台化合物、高品质燃油等液体燃料和化学品。通过暗发酵、光发酵、化学催化等途径，秸秆可生产生物天然气、氢气等清洁能源。

据中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员刘家磊介绍，由于重使用、轻回收，我国部分地区农田地膜残留污染严重，影响土壤通透性、作物生长发育，破坏生态环境，成为制约农业可持续发展的瓶颈。在这一背景下，发展生物降解地膜迫在眉睫。而由秸秆生产的聚乳酸可成为降解地膜的原料。“我们在新疆石河子棉花种植实验中发现，聚乳酸降解地膜与传统聚乙烯地膜相比，出苗率一致、保水性提升20%、控杂草能力接近，已能满足棉花生产覆膜的基本要求，为农膜发展提供了新方向。”刘家磊说。

姚宗路还表示，秸秆可经粉碎均质化、酸碱软化调质、好氧/厌氧发酵等步骤生产黄腐酸肥料，在农业种植特别是果蔬、花卉种植领域广泛应用。国内黄腐酸肥料年产量约190万吨，需求大于供应。主要生产企业分布在山东及西北地区，其中山东泉林嘉有、山东万瑞生态、陕西大成等公司的年产量突破10万吨。此外，研发秸秆工艺制糖过程副产物生产黄腐酸肥料技术，实现工业副产物高值转化也是未来趋势。丰原集团采用该技术的万吨级工业示范项目有望于今年8月中下旬试车投产。

“此外，我们还在研发秸秆生产燃料乙醇技术。我国现有8亿~9亿吨秸秆，10亿吨左右农林废弃物。按丰原技术成果计算，用这近20亿吨农业废弃物生物质，能生产2亿吨生物能源、2亿吨生物材料。把秸秆的价值充分发挥出来，既可为石油安全提供支撑，也符合“双碳”目标。”李荣杰说。

来源：政协君，中国化工报，TK生物基材料