每年浪费近8亿吨！合成生物制造，让秸秆变身纸浆、饲料甚至石墨烯！

我国是农业大国，每年各类粮食作物产生的可收集的废弃秸秆达7.37亿吨。

传统的秸秆处理方式如还田、发电、压板等，始终难以突破经济效益低、工业污染重、能耗高的瓶颈。

近日，由国台投资的生物制造企业中农秸美发布了自主开发“三组分分离”技术。

将水稻、小麦、玉米等9种秸秆废物完全分解，100%转化为纸浆纤维、莱赛尔纤维和可溶解黄腐酸等高价值工业产品， 生产能耗降低70%、水耗减少80%。

今年3月，这项技术经中国轻工业联合会组织专家鉴定，被认为“整体技术处于国际领先水平”，并被誉为“生物质精炼的中国方案”。

鉴定会上，中国工程院院士、江南大学原校长陈坚评价道：“将合成生物技术深度融入农业领域，既破解了‘卡脖子’的原料依赖问题，又培育出新质生产力，对乡村振兴和产业升级具有双重价值。”

秸秆基生物制造 中国全球领先

当前，中国生物制造企业对玉米等淀粉原料需求十分旺盛，甚至提价争夺优质粮源，出现工业企业与饲料企业争粮、“人畜争粮”的现象。

秸秆是中国粮食作物的最大副产品，且 分布集中，供应具有稳定性，兼具 “丰富+易得”特质的他被视为生物制造的最佳原料之一。

","data-pm-slice":"0 0 []"},"namespaceuri":"http: www.w3.org 999 html"},"node",{"tagname":"span","attributes":{"style":"font-size: 14px; color: #00b0f0;"},"namespaceuri":"http: html"}]" pingfang sc", system-ui, -apple-system, blinkmacsystemfont, "helvetica neue", "hiragino sans gb", "microsoft yahei ui", yahei", arial, sans-serif;line-height: 1.6;letter-spacing: 0.034em;font-style: normal;font-weight: normal;">当前生物质利用的主要路线及产品的红绿灯分析

然而秸秆等非粮生物质成分极其复杂，发酵或酶处理都需要增加极其高昂的分离处理成本。

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。

这一从秸秆到葡萄糖的过程中仍存在诸多困难，以乙醇为例：

过去20年，帝斯曼、杜邦、诺维信等化工龙头都曾大力发展纤维素制燃料乙醇技术，有超过100个中试和示范项目，但目前绝大多数项目已停产，难以实现盈利性。

哪些企业已率先布局？

产业方面，中国有多家从不同技术角度出发，专注于秸秆基生物制造的企业。

圣泉集团：专利技术“ 圣泉法 ”实现秸秆中纤维素、木质素、半纤维素三组分高效分离，其呋喃树脂和酚醛树脂产销规模位居全球前 列还有生产木糖醇和L-阿拉伯糖等产品。

丰原生物：拥有 秸秆等农林废弃物的纤维素制糖联产 植物源黄腐酸技术，目前已建成4万吨/年秸示范线，秸秆糖的生产成本不超过1000元/吨

聚维元创：致力于以秸秆为原料，转化为丁二酸、法尼烯、丁二胺等大宗产品及高经济价值产品；目前已投入运营5万吨级秸秆基生物制造基地，并已完成6000余吨生物基产品的实际交付。

睿嘉康生物：实现了纤维素乙醇的千吨级中试验证及D-乳酸高产菌株的构建及百吨级中试测试，与粮食乙醇相比，每吨产品可减少80%碳排放。

中科康源：开发了一套秸秆可消化糖、单细胞蛋白生产工艺以及10万吨级成套生产设备，产品蛋白含量达到12%以上，在饲料中可直接替代玉米及豆粕原料。

而在科研领域，浙江大学王端超团队已经成功研发出生物质室温石墨化技术，5℃的常温环境下仅需4小时就能把秸秆、茅草等生物质转化为高质量石墨烯。

参考资料：

大食物观下秸秆制粮技术保障供给安全的战略研究报告——华谷研究报告