提升我國生物質(zhì)資源化學(xué)利用技術(shù)水平

生物質(zhì)資源化學(xué)利用的重要性日益突出。

伴隨石油、煤炭及天然氣等不可再生化石資源儲量有限、不可生物降解、污染環(huán)境等問題的日益嚴(yán)重，作為唯一可以轉(zhuǎn)化成為液體能源和替代石油基化工產(chǎn)品的可再生資源，生物質(zhì)資源的化學(xué)利用直接影響著人們生活的方方面面。

為此，中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所遵循資源優(yōu)化配置原則，整合研究所資源，以提升我國生物質(zhì)資源化學(xué)利用率為宗旨，組織建立了生物質(zhì)化學(xué)利用國家工程實(shí)驗(yàn)室。通過建立公共開放服務(wù)平臺、創(chuàng)新研發(fā)平臺及工程化驗(yàn)證平臺，開展生物質(zhì)化學(xué)資源利用技術(shù)研究，突破了生物質(zhì)化學(xué)利用的關(guān)鍵技術(shù)和工程化技術(shù)集成開發(fā)，大幅度提高了我國生物質(zhì)資源利用技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益，顯著提升了本領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化率、技術(shù)研發(fā)能力、技術(shù)輻射與服務(wù)能力等行業(yè)自主創(chuàng)新能力，對促進(jìn)節(jié)能減排、建立資源節(jié)約環(huán)境友好型社會、建設(shè)社會主義新農(nóng)村等具有重要意義。

基地建設(shè)，加速科技成果產(chǎn)業(yè)化

在我國生物質(zhì)化學(xué)利用進(jìn)程中，研究、開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的相互脫節(jié)，嚴(yán)重制約著生物質(zhì)化學(xué)加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅有30%左右的成果應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，科技成果轉(zhuǎn)化率極低。

因此，建設(shè)技術(shù)工程化、集成化研究開發(fā)和成果孵化基地，成了生物質(zhì)化學(xué)利用國家工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的首要任務(wù)。

生物質(zhì)化學(xué)利用國家工程實(shí)驗(yàn)室開始組建以來，緊緊圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，重點(diǎn)建設(shè)了公共開放服務(wù)平臺、創(chuàng)新研發(fā)平臺以及工程化驗(yàn)證平臺三大平臺，改造建筑面積4600平方米，新建建筑面積2000平方米，新增實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備148臺(套)，為開展生物質(zhì)化學(xué)利用技術(shù)研發(fā)和市場化奠定了基礎(chǔ)。

每個(gè)平臺下設(shè)不同的子平臺，覆蓋了生物質(zhì)化學(xué)利用的全過程。

公共服務(wù)平臺主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室公共分析測試、產(chǎn)品性能評價(jià)、對外技術(shù)檢測等，由分析測試中心和產(chǎn)品性能評價(jià)中心組成，目前已完成改造和裝修實(shí)驗(yàn)室建筑面積600平方米，新增X射線粉末多晶衍射儀、透射電子顯微鏡等試驗(yàn)儀器設(shè)備14臺(套)，并已安裝完畢投入使用。2009-2013年度，公共服務(wù)平臺共測試樣品20000個(gè)，開機(jī)時(shí)數(shù)56000小時(shí)，對外檢測樣品數(shù)5500個(gè)，對外服務(wù)機(jī)時(shí)15000小時(shí)。

創(chuàng)新研發(fā)平臺由生物質(zhì)定向熱解氣化實(shí)驗(yàn)室、生物質(zhì)液化實(shí)驗(yàn)室、生物基材料實(shí)驗(yàn)室、生物基綠色化學(xué)品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、系統(tǒng)工程自動控制實(shí)驗(yàn)室5個(gè)專業(yè)研究室組成，改造建筑面積約4000平方米，購置了電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、氣相色譜儀、高壓熱重分析儀等儀器設(shè)備9臺(套)。

工程化驗(yàn)證平臺主要負(fù)責(zé)對已具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)進(jìn)行中間性實(shí)驗(yàn)研究開發(fā)，具備小批量試制條件，主要由生物質(zhì)定向熱解工程化優(yōu)化耦合技術(shù)平臺、非木質(zhì)資源綠色轉(zhuǎn)化制備生物基產(chǎn)品等工程化驗(yàn)證試驗(yàn)線組成，新建建筑面積2000平方米，購置設(shè)備125臺(套)。

目前，生物質(zhì)化學(xué)利用國家工程實(shí)驗(yàn)室已具備了光譜、色譜、熱力學(xué)、形態(tài)檢測等綜合性檢測能力，儀器水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。

技術(shù)研發(fā)，提升生物質(zhì)資源利用率

依托雄厚的基礎(chǔ)設(shè)施條件，開展生物質(zhì)化學(xué)利用技術(shù)研發(fā)是工程實(shí)驗(yàn)室的核心工作所在。

由于我國生物質(zhì)化學(xué)利用工藝、設(shè)備和產(chǎn)業(yè)化等技術(shù)的研究剛剛起步，缺乏綜合高效高值化深加工利用技術(shù)，創(chuàng)新研究能力薄弱，生物質(zhì)資源深加工利用率低，產(chǎn)品市場競爭力不強(qiáng)，并且由于生產(chǎn)工藝落后、生產(chǎn)過程粗放，導(dǎo)致二次污染嚴(yán)重、資源利用率和效益低，浪費(fèi)嚴(yán)重，制約了生物質(zhì)化學(xué)加工產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。

解決這道難題，生物質(zhì)化學(xué)利用國家工程實(shí)驗(yàn)室責(zé)無旁貸。

工程實(shí)驗(yàn)室成立以后，以提升生物質(zhì)資源利用技術(shù)水平為目標(biāo)，重點(diǎn)開展了生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化綜合利用、非木質(zhì)資源綠色化學(xué)利用生產(chǎn)生物基化工產(chǎn)品等方面的工程化技術(shù)研究和驗(yàn)證，及定向熱化學(xué)反應(yīng)、水性化反應(yīng)、綠色催化等綠色化學(xué)工程化關(guān)鍵技術(shù)與裝備的集成創(chuàng)新研究等工作，在農(nóng)林剩余物多途徑熱解氣化聯(lián)產(chǎn)炭材料關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、生物質(zhì)替代有害原料制備聚氨酯節(jié)能保溫材料關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、活性炭微結(jié)構(gòu)及其表面基團(tuán)定向制備應(yīng)用技術(shù)、松香改性木本油脂基環(huán)氧固化劑制備技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)等方面開發(fā)工程化技術(shù)成果6項(xiàng)，突破了生物質(zhì)化學(xué)利用的關(guān)鍵技術(shù)和工程化技術(shù)集成開發(fā)，有效彌補(bǔ)了生物質(zhì)資源利用方面存在的技術(shù)問題。

以松香改性木本油脂基環(huán)氧固化劑制備技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)為例。

工程實(shí)驗(yàn)室利用我國豐富的林業(yè)特色生物質(zhì)資源桐油及廢棄植物油脂，研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物基環(huán)保型環(huán)氧樹脂與固化劑新產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。近3年來，在建成的中試生產(chǎn)線和技術(shù)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目的生產(chǎn)線上已生產(chǎn)了油脂基聚酰胺固化劑、柔性環(huán)氧樹脂等產(chǎn)品1.6萬多噸，產(chǎn)品銷售收入4億余元、稅收總額1898萬元、凈利潤3983萬元、出口創(chuàng)匯1076萬美元、節(jié)支總額886萬元，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)資源和廢棄資源高值化利用和節(jié)能減排的目的，顯著促進(jìn)了生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及環(huán)氧樹脂行業(yè)科技進(jìn)步。

生物質(zhì)化學(xué)利用國家工程實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人蔣劍春告訴《中國綠色時(shí)報(bào)》記者，工程實(shí)驗(yàn)室自建成以來，還先后承擔(dān)國家科技支撐計(jì)劃、國家“863”計(jì)劃、林業(yè)公益性科研專項(xiàng)、國際合作項(xiàng)目等各類研發(fā)項(xiàng)目累計(jì)127項(xiàng)，制修訂國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)43項(xiàng)，與行業(yè)企業(yè)簽訂“四技”合同185份，起到了良好的科技推廣與示范成效。

工程實(shí)驗(yàn)室還堅(jiān)持“聯(lián)合，流動，開放，競爭”的基本原則，積極開展開放交流工作，并牽頭行業(yè)優(yōu)勢單位機(jī)構(gòu)，組建了生物基材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，進(jìn)一步推動了我國生物質(zhì)能源與材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。