當(dāng)前,我國生物基材料產(chǎn)業(yè)正逐漸朝著工業(yè)規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展,未來市場(chǎng)潛力巨大。近日,工信部等六部門發(fā)文支持非糧生物基材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提出到2025年,部分非糧生物基產(chǎn)品競(jìng)爭力與化石基產(chǎn)品相當(dāng),高質(zhì)量、可持續(xù)的供給和消費(fèi)體系初步建立。
專家表示,當(dāng)前生物基材料處在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,但也面臨原料結(jié)構(gòu)單一、產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)亟待突破、產(chǎn)業(yè)支撐體系待健全等問題,建議加快關(guān)鍵技術(shù)突破,完善產(chǎn)品體系,同時(shí)加力培育一批具有核心競(jìng)爭力、特色鮮明、發(fā)展優(yōu)勢(shì)突出的骨干企業(yè)。
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替代不可再生化石材料 生物基材料成熱點(diǎn)
通俗來講,生物基材料是指以可再生的生物質(zhì)為原料,或經(jīng)由生物制造生產(chǎn)的產(chǎn)品,包括生物合成、生物加工、生物煉制過程獲得的生物醇、有機(jī)酸、烷烴、烯烴等基礎(chǔ)生物基化學(xué)品,也包括生物基塑料、生物基纖維、糖工程產(chǎn)品、生物基橡膠以及生物質(zhì)熱塑性加工得到材料等。
目前,我國的生物基材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,生物基塑料產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們衣食住行各個(gè)方面,在包裝材料、一次性餐具及購物袋、嬰兒紙尿褲、農(nóng)地膜、紡織材料等領(lǐng)域都獲得了較好應(yīng)用。相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系也不斷完善,初步形成生物基材料產(chǎn)業(yè)較為聚集區(qū)域。
“以可再生生物質(zhì)為原料生產(chǎn)生物基材料,其本質(zhì)是把空氣中二氧化碳間接地通過植物光合作用和生物技術(shù),貢獻(xiàn)人們衣食住行用的材料和能源?!敝袊团c化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)生物化工與生物質(zhì)能源專委會(huì)副秘書長李文軍對(duì)新華財(cái)經(jīng)記者表示,發(fā)展非糧生物基材料,在滿足人民群眾物質(zhì)和能源需求的同時(shí),既能減少對(duì)石油、煤炭等化石能源開采和消耗,還能降低二氧化碳排放,同時(shí)避免“與人爭糧、與糧爭地”的困局,是石化工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的有效路徑。
此外,當(dāng)生物基材料廢棄時(shí),大部分可經(jīng)由燃燒或堆肥等生物降解法,轉(zhuǎn)變?yōu)樗投趸嫉葻o毒小分子,重新進(jìn)入自然循環(huán)中,無需擔(dān)心增加碳排放。因此在雙碳背景下,生物基材料的發(fā)展成為熱點(diǎn)方向。
“生物基材料近年在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展,世界各主要國家都積極推動(dòng)和鼓勵(lì)生物基材料替代不可再生的化石材料。”北京工商大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院院長翁云宣教授在接受新華財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示,目前全球生物基材料產(chǎn)能已達(dá)3500萬噸以上。國內(nèi)也已經(jīng)初步構(gòu)建了以聚乳酸、聚酰胺先產(chǎn)業(yè)化,多種生物基材料快速發(fā)展的格局。機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國生物基材料產(chǎn)能1100萬噸(不含生物燃料)、約占全球的31%,產(chǎn)量700萬噸、產(chǎn)值超過1500億元、占化工行業(yè)總產(chǎn)值的2%左右。
非糧生物基材料重點(diǎn)發(fā)展方向已明確
在政策層面,我國非糧生物基材料發(fā)展日前也迎來利好。1月13日,工信部等六部門印發(fā)《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動(dòng)方案》(以下簡稱《方案》)?!斗桨浮诽岢?,要完善材料體系,堅(jiān)持需求牽引與技術(shù)推動(dòng)相結(jié)合,引導(dǎo)企業(yè)利用生物發(fā)酵、生物合成、化學(xué)合成等工藝,打造基于非糧生物質(zhì)的生物基材料體系,并明確了乳酸、丁二酸等含碳化學(xué)品,以及聚乳酸、聚酰胺等含碳聚合物等重點(diǎn)發(fā)展方向。
翁云宣表示,當(dāng)前,我國生物及材料相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步正在不斷加快,功能菌株、蛋白元件、工藝技術(shù)等技術(shù)創(chuàng)新取得重要突破;產(chǎn)品不斷豐富,聚乳酸發(fā)酵調(diào)控、高效催化等技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
但業(yè)內(nèi)人士也坦言,雖然產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,但我國生物基材料正處在從科研開發(fā)走向產(chǎn)業(yè)化規(guī)模應(yīng)用關(guān)鍵時(shí)期,諸多薄弱環(huán)節(jié)亟待加強(qiáng)。
首先是原料單一問題,當(dāng)前原料仍以玉米為主,在《方案》等文件指導(dǎo)下,下一步需要轉(zhuǎn)向以秸稈等農(nóng)林廢棄物為主的非糧生物質(zhì);在關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)品體系完善方面,非糧生物質(zhì)糖化、基于非糧生物質(zhì)糖生產(chǎn)生物基材料的工業(yè)菌種與酶蛋白制備、低濃度產(chǎn)物高效提純分離等關(guān)鍵技術(shù)需加速產(chǎn)業(yè)化。
此外,企業(yè)是科技創(chuàng)新的主體,但我國生物基材料生產(chǎn)企業(yè)還是以中小型企業(yè)為主,具有核心競(jìng)爭力的骨干企業(yè)還在壯大。應(yīng)加力培育具有核心競(jìng)爭力、特色鮮明、發(fā)展優(yōu)勢(shì)突出的骨干企業(yè),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
針對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭力不強(qiáng),支撐體系不健全的問題,翁云宣表示,目前生物基材料產(chǎn)品品種不豐富、性能也有待提升,而成本普遍高于同類石油基產(chǎn)品30%以上,導(dǎo)致市場(chǎng)替代優(yōu)勢(shì)弱。同時(shí),產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)評(píng)價(jià)方法、標(biāo)識(shí)溯源體系還難以滿足行業(yè)快速增長需要。建議下一步應(yīng)統(tǒng)籌謀劃基于非糧生物質(zhì)利用、促進(jìn)生物基材料創(chuàng)新發(fā)展的政策,推動(dòng)生物基材料下游市場(chǎng)滲透,拓展市場(chǎng)應(yīng)用空間,提升生物基材料國際綜合競(jìng)爭力。
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