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金秋时节走到田间地头,不难见到一个个长方形的麦秸捆包,横七竖八地躺在地上。
我们很熟悉其中的果实,玉米、小麦、水稻将通过各种渠道流向人们的餐桌,但是这些秸秆呢?
目前的秸秆主要有肥料化、饲料化、能源化、原料化和基料化五种循环应用方式,根据《全国农作物秸秆综合利用情况报告》,我国秸秆综合利用率已高达88.1%
其中就有不少,成为了生物制造的绝佳原料。

 

生物化工的顶梁柱
在生物制造的原料选择上,有一种共识是 “丰富+易得”。前者决定了该原料能支撑的产业体量,后者则决定了产品的成本。
而秸秆基本可以说是生物制造的最佳原料之一。
秸秆是中国粮食作物的最大副产品。公开数据显示,中国秸秆年产量约8亿吨,大约相当于12艘辽宁舰航母,占到了世界总量的20%-30%。

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而且相较于厨余垃圾、废塑料等废弃物,秸秆的分布集中,供应具有稳定性,而这一点对于生物化工的进一步发展尤为重要。
毕竟无论医药中间体、医美原料还是食品添加剂,目前生物制造获得公认市场成功的都是需求在十万吨级或更小的产品。
当体量向十万吨、乃至百万吨级扩展时,目前可供使用的玉米等粮食作物产量是远远不够的。
在成本方面亦是如此,PHA的生产中,葡萄糖或淀粉占总成本约50%;在生物基丁二酸的生产中,糖的成本占比近40%
为了让生物制造的发展步伐不被原料“天花板”所阻碍,众多中国企业都在此赛道有所布局。

 

哪些企业跑在一线?
凯赛生物自2016年就开始探索利用秸秆制备乳酸,相关中试实验正在推进中,规划及在建产能将达到10000吨/年
非粮生物基明星企业聚维元创专注于该方向,计划在连云港建设全国首个非粮生物基产业基地已实现丁二酸量产,后续产品包括丁二醇、丁二胺和法尼烯。

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丰原生物以秸秆为原料的聚乳酸、生物基聚氨酯和生物基碳酸酯三大管线,其中聚乳酸被认定为国际领先水平
除此之外,秸秆制造生物质蛋白饲料也是热门方向,大北农、新希望等多家农牧巨头有所布局;秸秆制造可持续航空燃料(SAF)等生物燃料也颇具成果。
而无论来自什么作物的秸秆,其结构都由纤维素(多糖,占秸秆 40-50%)、半纤维素(多糖)和木质素(苯基类丙烷等聚合物)组成。
理想情况下,我们需要尽可能的提高木质素溶解,让糖的损失最小化,来降低能耗,并提高整体的利用效率。
这一从秸秆到葡萄糖的过程中仍存在诸多困难,但也能看到不断的技术突破与产业支持。
例如今年七月工信部发布的《精细化工产业创新发展实施方案(2024—2027年)》计划中。
就明确指出生物化工行业的发展方向,重点打造基于大宗农作物秸秆及剩余物等非粮生物质资源利用的生物基材料体系:
期待在政策扶持和企业发展的共同助力下,生物基材料的非粮合成能实现质的突破,重塑生物制造产业未来。

 

—The End—