沈阳农业大学国家生物炭研究院
沈阳农业大学生物炭研究起步于2005年。2009年,在陈温福院士主持下,由沈阳农业大学水稻研究所抽调部分人员组建沈阳农业大学生物炭工程技术研究中心,2011年获批组建辽宁省生物炭工程技术研究中心,是中国首家省级生物炭专门研究机构。同年获辽宁省教育厅立项支持,组建辽宁省高校重大科技平台。2016年,辽宁省发展和改革委员会批准组建辽宁省生物炭技术工程实验室,2018年省科技厅批准组建生物炭产业技术创新团队,并牵头成立中国生物炭产业技术创新战略联盟,2019年加入国家农业科技创新联盟,2020年获批组建沈阳农业大学国家生物炭研究院,2022年获批组建农业农村部生物炭与土壤改良重点实验室。
生物炭研究院以沈阳农业大学作物学学科为支撑,同农业资源与环境、农业工程等交叉,在“秸秆炭化还田"理论指导下,自主设立“生物质科学与工程”交叉一级学科和“生物炭与作物生态环境”二级学科,以生物炭为核心,围绕先进适用炭化工艺与设备、生物炭新材料创制与多元化产品开发等方面开展研究。
生物炭研究院现有独立科研实验楼及附属设施建筑面积5900平方米,高标准校内试验田30亩、中试基地2000平方米,拥有独立的生物炭长期定位试验基地3处,主要开展生物炭改良土壤、培肥地力、农业增产、固碳减排等研究,综合观测生物炭对农田生态系统结构、功能及其演变过程的影响,揭示其在土壤-植物-大气环境中的变化规律及动因,建立生物炭农学效应评价、环境影响评价体系,为生物炭应用技术研究提供示范模式和配套技术。
目前,生物炭研究院累计获国家自然科学基金、国家公益性行业科研专项、国家科技支撑计划、国家重点研发计划、中国工程院咨询项目、辽宁省重大科技平台建设专项等各级各类项目资助80余项,累计合同经费1亿元;发表SCI及权威期刊论文220余篇,获国家发明专利授权25项,实用新型专利31项,获何梁何利科学与技术进步奖1项、辽宁省科技进步一等奖2项、神农中华农业科技奖一等奖1项、创新团队奖1项、全国农牧渔业丰收奖一等奖1项,辽宁省科技进步二等奖1项、辽宁农业科技贡献奖一等奖2项以及沈阳市科技进步一等奖等市厅级奖励多项;制定农业行业标准《生物炭基肥料》、《生物炭基有机肥料》、《生物炭》、《生物炭基肥料田间试验技术规范》、《生物质热裂解炭化技术工艺规程》5项以及各类地方标准8项;获计算机软件著作权11项。“秸秆炭基肥利用增效技术”、“秸秆炭化还田减排固碳技术”分别入选农业农村部重大引领性技术。
为解决长期制约农林废弃资源化利用和产业化发展的原料收集难、储运成本高等“瓶颈”问题,研发了以“半封闭式亚高温缺氧干馏炭化新工艺和移动式组合炭化炉”为核心的生物炭制备技术,实现了农林废弃物的产地就近炭化;为了减少化肥施用量,研发了可提高养分利用效率的生物炭肥料,为了调整农村能源结构,改善农民生活条件,探过了生物炭能源化利用的可能性,为了促进以“秸秆炭化还田技术”为代表的生物炭产业的快速发展,实现产学研用的有机结合,积极与企业协作开展技术开发和试验示范。经过多年探索,已逐步形成以生物炭为核心,以简易制炭技术为基础,以生物炭基肥料和土壤改良剂为主要发展方向,兼顾能源应用的农林废弃物炭化综合利用理论与技术体系。相关技术与产品在国内多个省市区推广应用,示范辐射带动面积超千万亩。