每年浪費近8億噸！合成生物制造，讓秸稈變身紙漿、飼料甚至石墨烯！

我國是農業大國，每年各類糧食作物產生的可收集的廢棄秸稈達7.37億噸。

傳統的秸稈處理方式如還田、發電、壓板等，始終難以突破經濟效益低、工業污染重、能耗高的瓶頸。

近日，由國臺投資的生物制造企業中農秸美發布了自主開發“三組分分離”技術。

將水稻、小麥、玉米等9種秸稈廢物完全分解，100%轉化為紙漿纖維、萊賽爾纖維和可溶解黃腐酸等高價值工業產品， 生產能耗降低70%、水耗減少80%。

今年3月，這項技術經中國輕工業聯合會組織專家鑒定，被認為“整體技術處于國際領先水平”，并被譽為“生物質精煉的中國方案”。

鑒定會上，中國工程院院士、江南大學原校長陳堅評價道：“將合成生物技術深度融入農業領域，既破解了‘卡脖子’的原料依賴問題，又培育出新質生產力，對鄉村振興和產業升級具有雙重價值。”

秸稈基生物制造 中國全球領先

當前，中國生物制造企業對玉米等淀粉原料需求十分旺盛，甚至提價爭奪優質糧源，出現工業企業與飼料企業爭糧、“人畜爭糧”的現象。

秸稈是中國糧食作物的最大副產品，且 分布集中，供應具有穩定性，兼具 “豐富+易得”特質的他被視為生物制造的最佳原料之一。

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然而秸稈等非糧生物質成分極其復雜，發酵或酶處理都需要增加極其高昂的分離處理成本。

無論來自什么作物的秸稈，其結構都由纖維素（多糖，占秸稈 40-50%）、半纖維素（多糖）和木質素（苯基類丙烷等聚合物）組成。

這一從秸稈到葡萄糖的過程中仍存在諸多困難，以乙醇為例：

過去20年，帝斯曼、杜邦、諾維信等化工龍頭都曾大力發展纖維素制燃料乙醇技術，有超過100個中試和示范項目，但目前絕大多數項目已停產，難以實現盈利性。

哪些企業已率先布局？

產業方面，中國有多家從不同技術角度出發，專注于秸稈基生物制造的企業。

圣泉集團：專利技術“ 圣泉法 ”實現秸稈中纖維素、木質素、半纖維素三組分高效分離，其呋喃樹脂和酚醛樹脂產銷規模位居全球前 列還有生產木糖醇和L-阿拉伯糖等產品。

豐原生物：擁有 秸稈等農林廢棄物的纖維素制糖聯產 植物源黃腐酸技術，目前已建成4萬噸/年秸示范線，秸稈糖的生產成本不超過1000元/噸

聚維元創：致力于以秸稈為原料，轉化為丁二酸、法尼烯、丁二胺等大宗產品及高經濟價值產品；目前已投入運營5萬噸級秸稈基生物制造基地，并已完成6000余噸生物基產品的實際交付。

睿嘉康生物：實現了纖維素乙醇的千噸級中試驗證及D-乳酸高產菌株的構建及百噸級中試測試，與糧食乙醇相比，每噸產品可減少80%碳排放。

中科康源：開發了一套秸稈可消化糖、單細胞蛋白生產工藝以及10萬噸級成套生產設備，產品蛋白含量達到12%以上，在飼料中可直接替代玉米及豆粕原料。

而在科研領域，浙江大學王端超團隊已經成功研發出生物質室溫石墨化技術，5℃的常溫環境下僅需4小時就能把秸稈、茅草等生物質轉化為高質量石墨烯。

參考資料：

大食物觀下秸稈制糧技術保障供給安全的戰略研究報告——華谷研究報告