提升我國(guó)生物質(zhì)資源的化學(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(chǔ)量有限、不可生物降解、污染環(huán)境等問(wèn)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(guó)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(guó)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(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)建立公共開(kāi)放服務(wù)平臺(tái)、創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)及工程化驗(yàn)證平臺(tái)，開(kāi)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(kāi)發(fā)，大幅度提高了我國(guó)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(duì)促進(jìn)節(jié)能減排、建立資源節(jié)約環(huán)境友好型社會(huì)、建設(shè)社會(huì)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(guó)生物質(zhì)化學(xué)利用進(jìn)程中，研究、開(kāi)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(kāi)發(fā)和成果孵化基地，成了生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)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(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始組建以來(lái)，緊緊圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，重點(diǎn)建設(shè)了公共開(kāi)放服務(wù)平臺(tái)、創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)以及工程化驗(yàn)證平臺(tái)三大平臺(tái)，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(tái)（套），為開(kāi)展生物質(zhì)化學(xué)利用技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)化奠定了基礎(chǔ)。

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

　　公共服務(wù)平臺(tái)主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室公共分析測(cè)試、產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)、對(duì)外技術(shù)檢測(cè)等，由分析測(cè)試中心和產(chǎn)品性能評(píng)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(tái)（套），并已安裝完畢投入使用。2009-2013年度，公共服務(wù)平臺(tái)共測(cè)試樣品20000個(gè)，開(kāi)機(jī)時(shí)數(shù)56000小時(shí)，對(duì)外檢測(cè)樣品數(shù)5500個(gè)，對(duì)外服務(wù)機(jī)時(shí)15000小時(shí)。

　　創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)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(dòng)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(gòu)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(tái)（套）。

　　工程化驗(yàn)證平臺(tái)主要負(fù)責(zé)對(duì)已具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)進(jìn)行中間性實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)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(tái)、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(gòu)置設(shè)備125臺(tái)（套）。

　　目前，生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)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(cè)等綜合性檢測(cè)能力，儀器水平達(dá)到國(guó)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(kāi)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(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，并且由于生產(chǎn)工藝落后、生產(chǎn)過(guò)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)模化發(fā)展。

　　解決這道難題，生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室責(zé)無(wú)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)等方面開(kāi)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(kāi)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(wèn)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(kāi)發(fā)為例。

　　工程實(shí)驗(yàn)室利用我國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)的生物基環(huán)保型環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑新產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。近3年來(lái)，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(shù)脂等產(chǎn)品1.6萬(wàn)多噸，產(chǎn)品銷(xiāo)售收入4億余元、稅收總額1898萬(wàn)元、凈利潤(rùn)3983萬(wàn)元、出口創(chuàng)匯1076萬(wàn)美元、節(jié)支總額886萬(wàn)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(shù)脂行業(yè)科技進(jìn)步。

　　生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人蔣劍春告訴《中國(guó)綠色時(shí)報(bào)》記者，工程實(shí)驗(yàn)室自建成以來(lái)，還先后承擔(dān)國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家“863”計(jì)劃、林業(yè)公益性科研專項(xiàng)、國(guó)際合作項(xiàng)目等各類(lèi)研發(fā)項(xiàng)目累計(jì)127項(xiàng)，制修訂國(guó)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(dòng)，開(kāi)放，競(jìng)爭(zhēng)”的基本原則，積極開(kāi)展開(kāi)放交流工作，并牽頭行業(yè)優(yōu)勢(shì)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(dòng)了我國(guó)生物質(zhì)能源與材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。（張薦轅）