生物质炭化技术,是生物质能源技术的重要分支,其科学原理涉及热力学、燃烧学、生物化学,以及热重分析和热动力分析方法,其技术原理还与工程热力学、高风温技术、通风技术、热回收、环保技术有关。人类的原始烧炭活动已经存在数千年,因此炭化技术简单明了,突破起来有难度。
经过科学家的努力,特别是石油大量开采之前的努力,人们对生物炭化的基础研究已经有了坚实的基础,在石油危机快要到来之际,人们再一次重视,进一步开发了各种炭化技术(固体废弃物的炭化技术就是典型的新技术)。
作为对传统炭化技术的创新提高,新的炭化技术创新到商品要经过四个阶段,第二阶段进行基础研究,第二阶段进行应用研究,第三阶段进行开发,第四阶段进行生产。
当炭化产品进入市场后,合作伙伴和用户一般会进行各种反馈,生产者也会主动收集用户反馈,以便更好地开发和服务。反馈过程相应也有四级,第二级反馈到生产阶段,第二级反馈到开发阶段,第三级反馈到应用研究阶段,第四级反馈到基础研究阶段。其中第二级反馈主要解决的是产品质量和成本问题,第二级反馈主要解决的是产品工艺问题,第三级反馈主要解决的是新产品开发问题,第四级反馈则是针对基本的自然规律的认识问题。
从开发的起点或用户需求反馈的终点,我们可以判别炭化技术的成熟度。从基础研究阶段开始或反馈到该阶段,定义为很不成熟,从应用研究阶段开始或反馈到该阶段,定义为不成熟;从开发阶段开始或反馈到该阶段,定义为成熟,则从生产阶段开始或反馈到生产阶段,定义为很成熟。
如果进行量化研究,我们可以按如下方式进行:设从基础研究阶段或应用基础研究开始,或反馈到这两个阶段的次数为A1;从开发阶段或生产阶段开始,或者反馈到这两个阶段的次数为A2,则不成熟率B1=A1/(A1+A2),成熟率B2=A2/(A1+A2);若B1>B2,则可认为不成熟;若B1=B2,则临界成熟;若B1<B2,则可认为成熟。
生物炭化技术的基础研究,主要是指生物质的热重分析、热动力分析、元素分析、工业组成分析等,已经有100多年的研究历史,积累了丰富的知识,现在主要是掌握它们。
生物质炭化技术的应用研究,是指针对什么生物质类型(木本还是草本?生活垃圾还是工业废弃物?等)进行炭化,采用何种炭化方式(连续式还是间歇式?),选取哪种能源供应模式(外热?内热?)等方面的研究,这方面的研究成果也非常多,创新的重点集中在率、低成本、低污染,有些还涉及到移动性。
产品开发主要是指开发哪种炭产品:竹炭?蚊香炭?燃料炭?工业原料等等。
产品生产是指对选定的产品进行生产、包装、储存、运输、销售等活动。
可见,生物质技术的研发,主要从应用研究开始,要确定低成本、、低污染、高适应性的技术设备和工艺方法。开发何种产品基本上是由原料限制或需求驱动,在山区,可针对木本植物,在城市,可针对工业废弃物。当原料和工艺设备确定后,生产则是相对简单的活动。产品用户的反馈,基本上到开发阶段为止。
定性分析可知生物质炭化技术目前为技术不成熟,因为生物质炭化技术基本上从应用研究开始的,且生产和开发合作伙伴的反馈,大量的问题也确实集中在炭化技术的应用研究阶段。
生物质炭化机技术属于自然科学技术范畴,投资分析者要牢记自然科学三大特点:可推理、可验证、可反复。即要阅读技术方有关技术原理,考证其推导的科学性、合理性;要从生产试验数据中验证其技术原理,要根据推广应用的案例,确认是否可反复验证。有些技术方为了获取投资,无限扩大技术前景而淡化人们对其特定的技术方案的推理分析,掩盖其仅仅是试验成功的本质,难以看到其成功推广的例子。