實現生物質全質高效利用要三箭齊發

　　生物質的資源化利用已在國際上獲得廣泛認同，而在我國目前還面臨著技術缺乏、裝備落后等現狀。中國林業科學研究院林產化學工業研究所蔣劍春院士在日前召開的2018生物質能源與綠色生物制造高端論壇上指出，要解決上述問題，實現生物質全質高效利用要三箭齊發，即對基礎科學問題進行創新研究，對關鍵技術裝備進行重點突破，同時建立長效運行的工程示范項目。

　　基礎科學問題：創新研究

　　“我國生物質綜合利用在研究深度、技術成熟度、系統集成和產業規模方面仍與國際先進水平存在較大差距，特別是精準轉化技術的基礎研究仍然薄弱。”蔣劍春院士表示，為提高基礎研究水平，我國應當圍繞生物質的高效和增值化利用，開展精準轉化技術等基礎理論的研究工作，奠定生物質高效綜合利用全產業鏈的理論基礎，從而提升該領域原創性研究能力和水平，為產業發展提供動力。

　　他還強調，可重點進行木質纖維類原料降解轉化基礎理論的研究，建立纖維素去結晶化途徑和持續化降解途徑，精準定位纖維類原料生物、化學降解與轉化等理論，但其中的關鍵是要注意提高木質纖維類原料降解轉化的經濟性。

　　關鍵技術裝備：重點突破

　　“除了基礎研究外，我國對不同類型生物質的增值轉化研究還不夠系統，高值化轉化技術缺乏，規模化的制造加工技術和裝備仍然比較落后。”蔣劍春院士說。

　　他認為，在關鍵技術研究方面，應當圍繞生物質高效增值轉化過程關鍵環節，研發出一系列高效轉化的前沿技術、核心技術、共性技術和裝備，構建生物質高效增值轉化技術體系。“可以在材料化關鍵技術、燃料化綜合煉制關鍵技術、纖維類生物質制備航空煤油關鍵技術等方向發力。”蔣劍春院士指出。

　　在材料化關鍵技術研究領域，要關注平臺化生物煉制、低成本生物基精細化學品制造、復合材料制造等材料化關鍵技術研究，此類技術的研究重點可以著眼于實現產品高值化。而在燃料化綜合煉制關鍵技術方面，則需要進一步研究沼渣沼液高值利用以及高品質生物燃料、成型燃料的清潔高效生產與低排放燃燒等關鍵技術，實現清潔燃料生產。蔣劍春院士還特別強調了纖維類生物質制備航空煤油關鍵技術。這項技術的關鍵點是突破糖平臺化合物增碳異構、中間體加氫脫氧等，以及研制生物航空燃油制備的全產業鏈裝備，建設連續中間試驗示范項目。

　　此外，在上述技術的發展中，還應當重視關鍵單元裝備與系統的控制研究，特別是工藝調控、過程監測、自動控制、質量監測等智能化控制技術與模塊化成套系統的研究。

　　工程示范項目：建立標桿

　　針對生物質資源化利用產業效率低的問題，蔣劍春院士認為，應當建立以利用側改革為核心的示范工程，形成綜合利用的發展模式和系統解決方案。建立示范工程時還需因地制宜，根據不同區域、不同原料的特點建立多元產品聯產的示范項目，實現原料全組分資源化利用。

　　在廢棄生物質充足的地區，可以建設資源化利用熱/炭聯產示范工程，將廢棄生物質通過熱解氣化制備燃氣和供熱/發電；熱解產生的固體炭基肥和高吸附性炭材料可以制成肥料、活性炭、泡沫炭等產品，實現高值化利用。

　　生物質柔性儲能材料也是近年來發展前景看好的方向，這是因為生物質用于柔性電極時，既可制備柔性基底材料，又可制備自支撐炭材料。以木、竹等生物質為原料，經提取纖維素和炭化—催化石墨化工藝得到的生物質基類石墨烯材料，可用于柔性電池及電容器的加工。

　　此外，蔣劍春院士還認為，建立木塑復合材料、生物質固體成型技術、秸稈資源材料化利用技術等的示范工程也是實現生物質多元產品聯產的有效途徑。（記者陳菲）

　　轉自：中國化工報
 

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