石油是一种粘稠的、深褐色液体,它从地下开采出来以后,除作燃料外,不能直接利用,需要通过石油炼制、石油化工的处理才能变成各种各样的石油产品和化工产品。大到航空航天,小到衣食住行,我们生活中的一切几乎都与石化炼制有关,社会的生产和运转也都离不开石油。
然而,随着人类的发展,石油资源日益短缺,争夺石油资源成为许多国家的重要战略,甚至成为了许多战争的源头。同时,石化工业对生态环境恶化的问题也日渐突出。面对资源和环境的双重危机,人类不得不走向可再生资源为主体、核能为补充的能源体系。在这一背景下,1982年,生物炼制的概念在Science上首次被提出。
人们借鉴石油炼制的概念,提出了生物炼制的概念:以可再生的生物质为原料,经过化工与生物技术相结合的加工过程,生产出一系列化学品、材料与能源的新型工业模式。
生物炼制和石油炼制相比,具有以下特点:①原料可再生,不受石油资源枯竭的影响;②环境友好,没有净CO2增加,燃烧后产生的CO2可被植物光合作用所利用,生物炼制过程即传统的碳氢化合物(石油)经济模式向碳水化合物(糖)。
第一代生物炼制的列子是干法粉碎乙醇制造厂,以粮食为原料,产生一定量的乙醇、副产品饲料以及二氧化碳。在生产过程中基本上没有任何灵活性。
第二代生物炼制的例子为现行的湿法粉碎技术。这个技术以非粮食作物为原料,可以生产一系列产品,包括淀粉、生物乙醇、玉米油、生物柴油等等。该技术也是当今主流技术,非粮食作物可以部分被利用。
全球生物炼制发展至今已走过30多年,尽管仍存在技术的接受程度、一体化集成和资金问题等挑战,但生物炼制工业也逐渐走向了商业化。
2003年,美国发布了《发展和推进生物质基产品和生物能源》报告和《生物质技术路线图》,并斥巨资启动了“生物质计划”。同样,欧洲也实施了“欧洲2005-2008可持续能源战略”,计划4年内将生物乙醇的产量提高5倍,建立450个生物质资源处理工程。另外,日本制定了“阳光计划”。巴西的生物炼制产业,尤其是生物柴油产业一直走在世界前列。
我国政府也高度关注生物炼制产业的发展。2006年,“生物炼制发展计划”首次被列入国家“十一五”规划中。
从长远看,生物炼制产业具有广阔的发展前景,但是,我们要知道,实现对生物质资源的充分利用,才能减少对不可再生资源的过度依赖,缓解能源危机。目前,主流的第二代生物炼制在技术上还存在很多的局限性和困难,第一步在技术方面存在的最大阻碍就是分离。由于生物质原料成分复杂,往往在提取一种组分的同时造成其他组分分子结构的破坏,往往产品分离困难。在此背景下,广州楹鼎生物科技有限公司自主研发的第三代集成生物炼制技术应运而生。
楹鼎生科自主研发的ESⅢ集成生物炼制技术以农、林废弃物为原料,通过在生物炼制的手段上创新,将生物质的细胞壁组分完全解离。同时,区别于第一代、第二代生物炼制单一产物的生产,楹鼎生科的ESⅢ集成生物炼制技术的多产物联产优势不仅可以降低生产成本、增强盈利能力,还可以真正实现生物质的全组分100%利用。
在生产工艺方面,楹鼎生科的独有方法温和环保,可以在制备提取过程中尽可能地保留木质素原有的天然高分子结构,使其优秀特性不被破坏,实现了其芳香族高分子化合物的分子功能性,开发了有前景的高值利用技术;把纤维素成分转化为醋酸纤维、微晶纤维素、纳米纤维等高附加值产品;把脱离了木质素和纤维素的半纤维素转化为低聚糖液、细菌纤维素、糠醛等产品。ESⅢ集成生物炼制技术是我国生物质能源和生物基化学品未来发展的必然趋势。