我国科研团队突破厨余垃圾制绿色甲醇技术瓶颈 为航运业低碳转型提供中国方案

针对航运减排和城市垃圾资源化两大任务,一条从社区厨余到港口燃料的新链条正加速形成;1月31日,在上海老港生态环保基地举行的推进会上,由华东理工大学讲席教授、复洁科技首席科学家陈德院士领衔的"沼气全碳定向转化制绿色甲醇关键技术与中试验证项目"实现中试投料运行。这标志着以厨余垃圾为源头的绿色燃料生产路径迈出工程化验证的关键一步。老港基地始建于1985年,处理上海超过一半的生活垃圾,为该技术提供了稳定的有机固废来源和应用场景。 航运业正面临日益严格的减排约束和不断上升的碳成本压力。国际航运市场已明确提出2050年前后实现净零排放目标,传统重油难以满足未来的监管和市场要求。绿色甲醇因全生命周期碳足迹低、改造相对可行、储运体系可复制等优势,被视为船舶燃料转型的现实路径。但要从"试点可用"走向"规模可负担",仍需突破原料来源、碳利用效率和综合成本等瓶颈。 传统沼气利用方式存在的问题是"只取其一"。厨余等湿垃圾经厌氧发酵产生沼气,主要成分为甲烷和二氧化碳。长期以来,沼气利用多以提纯甲烷、发电供热为主,二氧化碳往往被直接排放,既浪费碳资源,也削弱产品的减排效果。要将沼气转化为甲醇等化工燃料,需要在反应路径、能量供给和催化体系上实现系统重构,这正是全碳转化技术的难点。 此次中试验证的核心是对沼气中甲烷和二氧化碳进行协同利用,构建"制沼—沼气净化—混合重整造气—绿色甲醇合成"的完整工艺链,通过电驱动混合重整造气耦合催化加氢等环节,使甲烷和二氧化碳中的碳尽可能进入甲醇分子,实现"碳尽其用"。项目团队介绍,该工艺可将约8吨湿垃圾转化为1吨左右绿色甲醇。以城市规模测算,若湿垃圾资源量稳定,具备形成相当体量燃料供给的可能。 这个中试进展带来三上意义。其一,推动城市有机固废从"末端处置"向"高值利用"升级,把垃圾处置压力转化为可计量、可交易的低碳燃料。其二,为航运业提供更贴近实际的替代燃料来源,降低对外部生物质、合成气或进口低碳原料的依赖,增强燃料供给韧性。其三,在绿色燃料国际市场加速形成的背景下,具备可持续认证的燃料产品更易进入国际供应链,为港口城市提升绿色竞争力提供新抓手。项目团队表示,该路线已获得国际可持续发展与碳认证资质,有助于后续对接国际航运市场。 关键在于"降本增效",跨越绿色甲醇商业化的成本门槛。当前绿色甲醇价格显著高于传统燃料,行业普遍面临"减排需要、成本难承受"的矛盾。项目负责人表示,该全碳转化路线相较传统绿色甲醇合成路径可降低成本三成以上;在一定电价区间内,综合成本有望接近传统煤制甲醇水平。业内认为,只有当绿色燃料价格进入可承受范围,航运企业才可能从"示范性使用"走向"常态化加注",港口城市建设绿色燃料加注中心的产业链布局才会真正打通。 下一步的关键是工业化放大和稳定运行验证。项目团队计划在上海及周边推进万吨级产业化示范,深入检验规模化生产的连续性、经济性和供应链组织能力。上海作为全球重要集装箱枢纽港,绿色船用燃料需求相对集中,加上完善的产业配套和垃圾资源禀赋,为形成"城市固废—绿色燃料—港口加注—航运减排"的闭环提供了现实基础。随着国际航运减排规则趋严、绿色燃料认证体系逐步完善,谁能率先建立稳定、可认证、可负担的供给能力,谁就更有可能在未来绿色航运竞争中占据主动。

从社区垃圾桶到远洋巨轮的燃料舱,一条连接城市循环经济与蓝色航路的绿色纽带正在形成;这项技术的突破反映了我国在绿色能源领域的创新能力,也反映了循环经济理念的实践转化。在全球气候变化日益紧迫、航运业绿色转型势在必行的背景下,将城市有机废弃物转化为高价值的绿色燃料——既解决了环保难题——又创造了经济价值。随着技术的深入完善和产业化推进,上海有望成为全球绿色航运的重要枢纽,为中国引领全球绿色航运发展贡献力量。