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中科院天津生物所推进成果转化
[2011-04-26] 来源于:中国化工信息网
中科院天津工业生物技术研究所建设领导小组上周专题研究产业创新与育成中心建设工作,以进一步推进科技创新和成果转化。
中科院副院长施尔畏等在会上听取了该研究所关于5个产业化项目、8个中试项目、19个研究项目的进度安排和实现销售收9000万元的措施等情况,实地察看了该所秸秆发酵工业乙醇制造技术、新型分子靶向抗肿瘤药物研发、海鲜风味天然香精产业化、丁二酸的生物制造等重要项目。
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明天要补跌了。
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2. 技术路线:化石基与生物基材料各具优势
根据 2006 年国家标准化管理委员会发布的《降解塑料定义、分类、标志和降解性能要求》将降解塑料按照其降解方式以及使用周期确定为四类:生物分解塑料、热氧降解塑料、光降解塑料、可堆肥降解塑料。其中,生物降解塑料因其易降解,污染小等特点在近年来快速发展,上市公司所开发的降解塑料种类也都属于生物降解塑料。所以我们将对生物降解塑料展开详细的论述:
2.1 生物降解塑料分类
从原料来源的角度,我们将目前主流的生物降解塑料分为天然基可生物降解塑料,石油基可生物降解塑料和生物基可生物降解塑料两大类,其中,天然基降解塑料以淀粉基降解塑料为主,目前国内大多数降解塑料的生产企业都生产这类降解塑料。这类降解塑料通过聚烯烃和淀粉进行聚合,能够节约部分化石资源,也能够减少20%-40%的二氧化碳排放。在降解性能方面,淀粉能够被降解,但聚烯烃却不能被降解。聚烯烃将以微小的颗粒继续存在在自然界中,继续对生态环境造成危害。所以国际降解塑料的领先企业已经逐渐放弃了这一技术路线。而生物基降解塑料和石油基降解塑料都是完全生物降解的材料,我们将重点分析这两类在未来具有广阔发展前景的降解塑料。
2.2 生物基生物降解塑料:主导产品为PLA
生物基生物降解塑料是指以天然高聚物或天然单体合成的高聚物为基所制造的可生物降解塑料。这类塑料目前主要包括聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)两大类。
2.2.1 聚乳酸(PLA)
聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。
然而,工业实际生产聚乳酸的工艺流程却比化学反应式复杂的多:如何增加聚乳酸的分子量,以获得更优异的物理性能是聚乳酸塑料生产商共同面对的问题。其中,拥有世界最大聚乳酸产能的 NatureWorks 公司采用两步法制备聚乳酸,这一方法的核心是使乳酸生成环状二聚体丙交酯,再开环缩聚成聚乳酸。我国海正集团与中科院共同研制的聚乳酸生产技术也与此相似,主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后,再经过精制、脱水低聚、高温裂解,最后聚合成聚乳酸。日本在真空下使用溶剂使聚乳酸直接脱水缩聚方面进行了大量的研究,但目前尚没有产业化。 2.2.2 聚羟基烷酸酯(PHA)
聚烃基脂肪酸脂(PHA) 是由很多细菌合成的一种细胞内聚酯,具有生物可降解性、生物相容性等许多优良性能,在生物医学材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及包装材料等方面将发挥其重要的作用。其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)和聚羟基戊酸酯(PHV)及 PHB 和 PHV 它们的共聚物(PHBV)。通过共聚(PHBV)
可以改善 PHB 因其结晶度高、较脆的弱点,提高了其机械性能,另外耐热性、耐水性也好。由于价格高目前主要还是应用在医学和其他要求高的领域。
2.3 化石基生物降解塑料:主导产品为 PBAT 与 PBS
石油基生物降解塑料是指以石化产业链中所生产的单体通过聚合所制造的可生物降解塑料。这类塑料目前主要包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA),聚已内酯(PCL)和聚丁二醇丁二酸-对苯二酸盐(PBAT)等。
2.3.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得,密度1.26g/cm,熔点 114℃,根据分子量的高低和分子量分布的不同,结晶度在 30-45%之间。树脂呈乳白色,无嗅无味,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解聚合物材料。
同样的,PBS 的生产成本和物理性能受其制造工艺的影响非常大。目前主要有两种方法进行 PBS 的生产:其一为扩链法,主要分酯化,缩聚和扩链三个步骤,使用这种方法生产 PBS 在扩链的过程中,需要与扩链剂(如二异氰酸酯)反应,这类扩链剂多数是对人体有害的,所以以扩链法生产的 PBS 不适用于需要符合卫生要求的用途。其二为一步法,在高效聚合作用催化剂的作用下,将丁二醇(BDO)与丁二酸缩聚,直接生产高分子量的 PBS。这种方法对工艺控制的要求较高。
PBS 的性能指标介于聚乙烯和聚丙烯之间,产品的主要技术指标以鑫富药业的PBS 为例,检测标准采用国标 GB/T1040-92。
在生物降解性方面,根据 ISO14855 国际标准检测金发科技的降解塑料产品,在可控堆肥条件下,6 周后塑料需氧生物降解性测定的降解率>60%,8 周基本可以完全降解。而在常规室温储存条件下(23°C,50%相对湿度):在 15 个月内,拉伸性能保持在 95%左右(纵横向差异不大),2 年后性能衰减为初始的 85%。
2.3.2 聚已内酯(PCL)
聚已内酯(PCL)是在催化剂作用下,对己内酯进行正、负离子及络合型开环聚合而得到的高分子聚合物,其均聚物具有良好的降解性。其结晶度约为 45%左右,外观特征很像中密度聚乙烯,乳白色具有蜡质感:它的玻璃化温度约为零下60℃,熔点约为60℃,粘度很低,具有很好的热塑性和加工性,可以挤出、注塑、拉丝吹膜等成型加工;其断裂伸长率和弹性模量介于 LDPE 与 HDPE 之间。
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降解塑料产业将获国家政策扶持
[2011-04-26] 来源于:中国化工信息网
业内权威人士透露,降解塑料相关扶持政策有望于下半年陆续出台,规划扶持的对象包含生物基材料、完全降解材料等,扶持手段包括增值税返还、税收减免、重点项目采购等。工信部已将相关政策文件交由住建部等相关部委进行会签。业内人士预计,该政策会对降解塑料行业上市公司构成利好。
今年“两会”期间,政协委员杨瀚递交了《关于立法推行生物分解塑料垃圾袋的建议》,提出立法推行生物分解塑料垃圾袋,各城镇实行垃圾分类制度,餐厨垃圾必须使用经认证和合法标识的生物分解塑料垃圾袋盛装。此次国家有关部门拟推出的相关政策便是对政协委员建议的回应。
外储管理改革释放信号专家称经济可承受6%通胀率陈光标900万捐赠暂无法核实广宁非法铝灰厂带出畸形利益链曝光异地菜价相差十倍的真正原因和讯网新闻中心诚聘编辑企业界人士认为,由于部分发达国家相关的环保法规比较健全,因此对降解塑料的需求很庞大。目前,国内推广降解塑料制品的条件也已经成熟,主要问题是缺乏政策支持。降解塑料的生产成本高于传统聚烯烃塑料,因而没有竞争优势,如果得到政策扶持,国内降解塑料市场也很快会打开。
垃圾没有分类是制约降解塑料在国内市场推广的一个重要因素。3月23日召开的国务院常务会议提出,到2015年,50%的设区城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理。企业人士认为,垃圾分类之后必然会涉及不同垃圾所使用的塑料袋问题,而降解塑料的推广将在国家层面得到重视。
目前,降解塑料的推广使用已得到各地的重视。北京、上海、广州、海南等地正在试点垃圾分类。新疆、东北、云南等地还在试点使用生物降解农用地膜。云南还将立法禁止生产和销售塑料购物袋,相关草案已经公布。
对于降解塑料的市场空间,专家认为,降解塑料应用于垃圾袋、地膜、购物袋等领域的前景比较看好,保守估计,未来中国有300万吨的需求量,而去年的销量仅有3万吨。在目前国内20万-30万吨垃圾袋用量中,有10多万吨可以使用降解材料。降解材料中适合吹膜的PBS、PBAT市场空间相对更大,涉及的上市公司包括鑫富药业(002019,股吧)、金发科技等。
据了解,鑫富药业目前降解塑料的产能为3000吨,上半年万吨级项目上马,未来有望扩至20000吨,从技术上看难度不大,国家发改委近期将会去公司验收该项目。
金发科技在绵阳有一条千吨级中试线,其珠海基地的20000吨项目5月份有望实现量产。两家公司目前生产的均为石油基材料,未来可切换为生物基材料。
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2010年3月13日 星期六 上一期 下一期 放大 缩小 默认
秸秆变乙醇“驱动”中国巨轮
——李荣杰代表为发展低碳经济“支招”
□据新华社消息 记者胡浩
“我国纤维素生物质资源丰富,总量在12亿吨以上,若利用生物技术进行加工制造,大约可替代4亿吨石油。”正在此间举行的十一届全国人大三次会议上,全国人大代表李荣杰呼吁,加快发展低碳经济,用秸秆等纤维素生产燃料乙醇是一条重要途径。
“消耗五六吨玉米秸秆,可以生产一吨乙醇。”李荣杰代表说,纤维素乙醇生产成本可控制在每吨7500元以内,相当于目前汽油的零售价格,具备产业化推广条件。
基于此,李荣杰代表向大会递交了《以秸秆纤维素原料替代粮食生产燃料乙醇的建议》,提出几点建议:第一,批准技术成熟企业在纤维素原料丰富的地区率先建立纤维素制燃料乙醇试点,推进纤维素乙醇产业化。国家在制定生物质产业发展规划时,应大力扶持秸秆纤维素转化技术的研究和工业化示范,支持企业完善技术和工艺后早日实现产业化推广。第二,参照现行粮食制燃料乙醇的做法,制定纤维素制燃料乙醇的推广和补贴政策。第三,参照风能、太阳能等行业做法,对纤维素制燃料乙醇产业化示范和推广阶段固定资产投资给予财政补贴支持。第四,建议国家对以纤维素为原料生产生物化工产品及生物新材料产业给予政策和资金支持。
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提高纤维素乙醇生产中乙醇耐受性的基因被认定
2010-12-17 11:08:21 国际新能源网 网友评论
美国研究人员于2010年12月16日在《基因学杂志(journal Genetics)》上发表论文称,发现和认定了新的基因,可提高在酶母细胞中对乙醇的耐受性,可实现生物燃料生产中产生较高的乙醇浓度。
工业上乙醇生产存在一些制约因素,包括乙醇浓度、有限的微生物发酵和与化石燃料相比的成本竞争性。改进乙醇耐受性就可使酵母从同样数量的营养物生产出更多的乙醇。
这项研究表明,经基因改变的酶母细胞可使乙醇浓度提高,从而可克服来自纤维素材料生产乙醇在数量上的瓶颈制约,从而可望使其与化石燃料相比具有经济上的竞争性。
这项研究将使生产廉价、高效和环境友好的纤维素乙醇接近或达到目标。
为了实践这一发现,研究人员研究了可用于乙醇处理的酵母Saccharomyces cerevisiae的自然菌株性能,这种酵母菌株不同于传统的实验室菌株,而可生产较多的乙醇。
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巴西乙醇产量有望达到2550万立方米
2011-4-25 11:29:29 国际新能源网 网友评论
据巴西甘蔗行业协会(Unica)表示,2011/12年度(4月到次年3月)巴西甘蔗加工量将达到5.685亿吨。这要高于2010年的甘蔗加工量5.567亿吨。
Unica表示,在5.685亿吨的甘蔗加工中,54.7%的甘蔗加工将是生产乙醇,相比之下,2010年为55.3%。
2011/12年度巴西乙醇产量将达到2550万立方米,相比之下,2010年为2540万立方米。
与此同时,2011/12年度巴西食糖产量将达到3460万吨,相比之下,2010年为3350万吨。
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“十一五”国家863计划“生物质转化技术及产品”项目顺利通过验收
发布时间:2011-04-15 浏览次数:107 【字体调整:大 中 小】
3月22日,863计划现代农业技术领域办组织15名专家对“十一五”国家863计划现代农业技术领域“生物质转化技术及产品”重点项目进行了项目验收,农村司王喆副司长出席了验收会,并对验收工作提出了要求。科技部农村司、农村中心有关负责同志、项目技术负责人以及主要课题负责人参加了验收会。经过审阅材料、听取汇报、质询提问等环节,最后验收专家组一致同意项目通过验收。
“生物质转化技术及产品”重点项目于2007年立项,重点针对生物质新品种培育、生物质转化过程中酶的研究、生物质基材料产品创制等开展研究。项目通过3年的执行,攻克了非农耕边际性土地能源植物新品种选育、木质纤维素生物转化过程中关键酶生产和高效水解、新型固定化酶、固载型超强酸碱催化剂法植物油料绿色转化、生物质基高分子材料开发以及农林废弃物低温高产沼气等关键技术;选育出一批高蓄能食能兼用型能源作物新品种,开发了燃料乙醇、生物柴油和生物质高分子新材料等系列产品,带动了生物质资源高效利用产业的发展。项目申请国内外专利累计130余项,其中授权32项,发明专利21项;审定能源作物新品种11个,新品种累计推广面积达2200万亩以上;研发新材料、新产品和新装备共计11种;制订国家标准1项,行业标准2项;建立14个(条)示范和产业化基地(生产线),与多家大中型种子、能源和材料企业建立了密切合作关系,推进了重大产品的产业化开发。
验收专家认为该项目具有较高的技术水平和实用价值,通过农林生物质转化前沿技术的创新与新产品的开发,在突破生物质产业关键技术瓶颈、拓展农业产业领域和促进农林废弃物资源化利用方面发挥了积极作用。
来源:科技部门户网站
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浅析吉林省秸秆综合利用与生物质能源产业发展
2011-03-24
经济的高速发展,使能源压力日趋加大,而低碳经济要求更多的使用可再生清洁能源,生物质能源因而日显重要。近年来,吉林省各地积极探索从农作物秸秆、外壳、木屑等加工废弃物中寻求突破,发展生物质能源产业,初步走出了一条变废为宝、综合利用、多种增值的循环经济的路子,有力地促进了农产品加工业的可持续发展。
作为农业大省,吉林省农作物秸秆资源十分丰富,可以说是一座潜力巨大的能源“富矿”。近年来,随着吉林省粮食总产量不断提高,农作物秸秆的资源量大幅度增长。目前,吉林省优势农作物主要有玉米、水稻和大豆。据统计,秸秆总产量达到4 000余万吨,其中玉米秸秆2500万吨,具备发展秸秆综合利用产业的优越条件。据调查统计,全省每年约有30%左右的秸秆被用做农村生活和取暖燃料烧掉;有20%左右用做畜牧业的粗饲料;有10%左右用做还田和工业原料,剩余约40%左右的玉米秸秆在田间焚烧或堆积,任凭风吹雨淋腐烂变质扔掉,造成农业资源浪费和农村环境污染。
目前,吉林省的秸秆综合利用取得了突破性进展,其主要表现在——
秸秆替代玉米生产化工醇技术取得成功。大成集团经过3年多的科研攻关,自主研制用玉米秸秆和非粮植物生产化工醇的新技术。采用这项技术,两吨玉米秸秆即可生产1吨多糖,只要是糖就可作为制造化工醇的原料。目前大成集团已掌握了用多样化的植物原料,生产植物化工醇工艺技术的全部专利,实现了农产品加工原料的多样化。原吉安新能源公司采用玉米秸秆生产丁醇、丙酮、乙醇,副产品是木质素和纤维素,生产技术已接近成熟,30万吨玉米秸秆可生产丁醇2.8万吨、生产丙酮0.8万吨、生产乙醇0.4万吨,生产副产品木质素3万吨、生产纤维素12万吨。松原来禾化学有限公司拥有一套30万吨/年秸秆炼制生产线,对秸秆三组分进行组分分离和定向转化,在充分利用秸秆半纤维素生产丁醇的同时,生产出具有优良特性的高纯度木质素和纤维素。项目投产后每年可实现销售收入12亿元、税金0.85亿元、利润近1亿元。
秸秆发电成效明显。农作物秸秆是一种重要的生物质能源,具有资源量大、可再生、含硫量低和作为能源利用时二氧化碳零排放等优点,其平均含硫量只有3.8%。,远低于燃煤的1%平均含硫量,对缓解国家能源紧张、保障国家能源安全并实现清洁环保都具有重要的战略意义。吉林省辽源、梅河口等地秸秆发电项目均已启动投产。国能辽源生物发电有限公司是吉林省第一个生物质发电工程,也是我国第一批环保清洁和可再生能源生物发电示范项目之一。年消耗生物质能燃料20至28万吨左右,提供绿色电力约2亿千瓦时,可为当地农民增收约6000至8000万元,发电的成本几乎全部转化为农民的收入。围绕燃料收加储运环节,可直接吸纳农村劳动力1000多人。国能梅河口生物发电有限公司,2010年共生产绿色电力6400余万千瓦时,消耗农林废弃物12.3万余吨,实现主营业务收入3921万元,利税308万元,为周边农民创收3200多万元。
利用水稻加工废弃物(稻壳)生产稻壳碳棒,其燃烧过程中,基本不排渣,无烟尘和二氧化硫等有害气体,不污染环境。吉林市永昌米业有限责任公司年可加工生产稻壳棒5000吨,可替代同等发热量燃煤4000吨(按4000大卡计算),增加收入350万元,增加净利润120万元。从发展低碳经济、节约能源的角度,做到了废弃资源的有效合理再利用。
开发生物质颗粒燃料。辉南宏日新能源有限责任公司,以秸秆、清林剩余物、稻壳等农、林废弃物等生物质资源为加工原料,分别在辉南、蛟河和汪清投资建立3座标准化生物质颗粒燃料加工厂,生产能力达4.5万吨,可满足近150万平方米供热面积的采暖需求,成为国内最大的生物质成型燃料供热运营服务商。
专家提供的数据表明,如果推动1000万吨玉米秸秆转为固体燃料,涉及秸秆资源收集、加工、燃具制造和储运服务四大领域,经济效益上,每年创造70亿元产值,拉动直接投资240亿元,间接投资700亿元,实现500万吨标煤的化石燃料替代,通过CDM项目按目前的价格可以获得大约1.5亿欧元的减排效益。社会效益上,可带动就业数百万人,为农村剩余劳动力提供宝贵的就业机会。环境效益上,可减排二氧化碳1800万吨。而吉林省可用于加工转化的玉米秸秆近2000万吨,可以说资源极其丰富,效益潜力巨大。
作为一个新兴产业,吉林省农作物秸秆综合利用及生物质能源产业发展可谓方兴未艾,随着产业的发展,开发利用的深入,必将对吉林省创造更大更多的经济效益、社会效益和生态效益。
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研究这么多没用,原油到顶了要反转