鑒定委員會(huì )由中國工程院院士、江南大學(xué)原校長(cháng)陳堅擔任主任,中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )理事長(cháng)于學(xué)軍、大連工業(yè)大學(xué)副校長(cháng)安慶大擔任副主任,成員包括中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所孫際賓教授,中國造紙學(xué)會(huì )副理事長(cháng)靳福明,中國農業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養工程學(xué)院江正強教授,華南理工大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院武書(shū)彬教授等。深圳中農秸美科技股份有限公司董事長(cháng)陳曉紅,天士力創(chuàng )始人、國臺數智酒業(yè)集團榮譽(yù)董事長(cháng)閆希軍出席本次會(huì )議。會(huì )議由中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )理事長(cháng)于學(xué)軍主持。
目前我國秸稈理論資源量為9.77億噸,可收集資源量7.37億噸,秸稈資源非常豐富。但目前秸稈主要采用還田、發(fā)電、壓板、有機肥等方式利用,存在經(jīng)濟效益低、工業(yè)原料化污染嚴重等問(wèn)題。
項目負責人深圳中農秸美科技股份有限公司總經(jīng)理臧立華介紹,該項目是與天津科技大學(xué)路福平教授團隊共同完成。項目以酶催化技術(shù)替代傳統化學(xué)及物理處理技術(shù),通過(guò)自主創(chuàng )制高性能核心酶,突破了木質(zhì)纖維素秸稈解聚酶的分子設計與酶制劑智造及產(chǎn)業(yè)應用的瓶頸,提高了秸稈利用率、減少了秸稈焚燒量和化學(xué)試劑使用量,減少了污染物排放,實(shí)現了資源的循環(huán)利用,達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙贏(yíng)。
專(zhuān)家表示,臧教授和團隊通過(guò)多年研究,突破了關(guān)鍵酶解技術(shù),解決了利用生物酶酶解技術(shù)在秸稈組分分離的世界性難題。
據了解,該科研項目根據木質(zhì)纖維素秸稈的結構特點(diǎn)及酶分子的屬性,形成了不同的組合酶解聚體系,根據不同工藝經(jīng)過(guò)酶催化反應后,產(chǎn)品質(zhì)量?jì)?yōu)于國家標準中各項技術(shù)指標,企業(yè)效率明顯增加。
此外,該科研項目首次完成了年利用一萬(wàn)噸秸稈原料三組分分離的產(chǎn)業(yè)化試驗生產(chǎn)線(xiàn),實(shí)現了由實(shí)驗室研究到產(chǎn)業(yè)水平原創(chuàng )技術(shù)“0到1”的突破,擁有木質(zhì)纖維素秸稈組分解聚創(chuàng )新酶和酶催化反應器的完全自主研發(fā)的知識產(chǎn)權。與傳統化學(xué)生產(chǎn)工藝比較,該產(chǎn)業(yè)化試驗線(xiàn)的能源(蒸汽、電)消耗降低70%以上,節水80%以上,原料利用率近100%。
鑒定委員會(huì )專(zhuān)家一致認為,該科研項目在新型木質(zhì)纖維素降解酶創(chuàng )制、新型成套酶解反應裝備研制、酶解工藝及設備的萬(wàn)噸級產(chǎn)業(yè)化驗證等三大方面實(shí)現了核心創(chuàng )新。通過(guò)“酶-裝備-工藝”全鏈條創(chuàng )新,該科研項目解決了秸稈利用中組分拆解不充分、產(chǎn)品附加值低的行業(yè)痛點(diǎn),中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì )評價(jià)稱(chēng),該成果“為生物質(zhì)精煉提供了中國方案,對實(shí)現‘雙碳’目標具有戰略意義”。
該科研項目經(jīng)過(guò)一系列酶催化反應,最終可以將秸稈轉化為纖維產(chǎn)品和黃腐酸等產(chǎn)品。其中,纖維產(chǎn)品——木漿一直是工業(yè)生產(chǎn)的重要原材料。由于國內森林資源有限,中國國內的木漿生產(chǎn)自給率較低,對進(jìn)口的依賴(lài)程度一直較高。根據中國造紙協(xié)會(huì )數據,2022年中國木漿進(jìn)口量占消費總量的約63%。因此,該科研項目對于國家經(jīng)濟安全和科技自立自強有重要而深遠的意義。
鑒定委員會(huì )主任、中國工程院院士、江南大學(xué)原校長(cháng)陳堅表示,該項目立足國家發(fā)展的重大需求,破解資源與產(chǎn)業(yè)“卡脖子”難題,推動(dòng)綠色低碳循環(huán)發(fā)展,實(shí)現資源循環(huán)利用,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力具有重大意義,是一個(gè)樣板,具有示范效應和引領(lǐng)作用。從工業(yè)角度,要實(shí)現高水平科技的自立自強,第一是要產(chǎn)業(yè)的自主可控,本次項目的意義對于替代國外木漿進(jìn)口,降低污染等都具有重大經(jīng)濟價(jià)值和社會(huì )價(jià)值。
陳堅指出,技術(shù)創(chuàng )新與多領(lǐng)域協(xié)同是破局酶的成本問(wèn)題的關(guān)鍵。隨著(zhù)生物制劑的發(fā)展和酶工程科技的發(fā)展,目前已經(jīng)能研發(fā)出更多更好的酶。通過(guò)多領(lǐng)域的交叉合作,包括聯(lián)合裝備制造企業(yè)等,搭建產(chǎn)業(yè)鏈、資本鏈和價(jià)值鏈。裝備在酶解技術(shù)上是關(guān)鍵的一環(huán),如何結合好,推動(dòng)整體技術(shù)進(jìn)步,要用工程思維去完善項目推進(jìn)理念體系,打造國家樣板力量。
陳堅表示,項目要進(jìn)一步擴大應用場(chǎng)景,要融合國家發(fā)展戰略、國家生態(tài)的大產(chǎn)業(yè)集群之中,著(zhù)力于解決工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題,打通包括裝備和工藝生產(chǎn),形成完整的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。
深圳中農秸美運用合成生物學(xué)發(fā)明的高活性生物酶高效酶解糧食秸稈技術(shù),解決了人類(lèi)對農作物秸稈科學(xué)利用的世界性技術(shù)難題。為農業(yè)糧食秸稈綠色利用、高質(zhì)量利用提供了新技術(shù),為中國農業(yè)糧食秸稈高水平發(fā)展開(kāi)創(chuàng )了新途徑,為市場(chǎng)提供了全套擁有自主知識產(chǎn)權的解決方案。
深圳中農秸美科技股份有限公司董事長(cháng)陳曉紅表示,該項目有三重效益,一是減碳效果顯著(zhù),以綠色低碳的生物酶技術(shù)替代傳統的高溫強堿蒸煮工藝技術(shù),碳減排績(jì)效效果顯著(zhù)。二是進(jìn)口替代,節約外匯。由于我國缺乏森林木材,2023年數據顯示,每年進(jìn)口大量原生漿大3000多萬(wàn)噸,占比78%,該生物基纖維可替代闊葉木漿,減少外匯使用。三是有機肥替代化肥。工藝中可生產(chǎn)生物基纖維占秸稈重量的60%以上和可溶性黃腐酸有機肥占30%以上,為有機肥替代化肥找到一條有效的途徑。
據悉,深圳中農秸美聯(lián)合天士力集團、國臺酒業(yè)對醬香酒釀造專(zhuān)用的紅纓子糯高梁秸稈、大曲發(fā)酵中的廢稻草,也進(jìn)行了立項研發(fā),并取得研究成果。醬酒釀造中,存在酒糟粘度高分解難,以及高粱秸稈、廢稻殼無(wú)法進(jìn)行自然處理等問(wèn)題。該技術(shù)對高粱秸稈、廢稻殼實(shí)現了全組分利用,進(jìn)行酶法稻殼分離技術(shù),進(jìn)行紙漿和精細飼料的生產(chǎn),通過(guò)變廢為寶,改變了幾千年來(lái)釀酒業(yè)難以實(shí)現的廢物循環(huán)利用的難題,解決了釀酒業(yè)的環(huán)境污染難題。未來(lái)發(fā)展為新領(lǐng)域,將實(shí)現為貧困地區農民增收,成為中國農業(yè)產(chǎn)業(yè)增長(cháng)的新引擎。
天士力創(chuàng )始人、國臺數智酒業(yè)集團榮譽(yù)董事長(cháng)閆希軍表示,相信國內科研及產(chǎn)業(yè)界將以此次鑒定為起點(diǎn),在中國農業(yè)現代化建設中,在農業(yè)廢棄物糧食秸稈變廢為寶、資源再生循環(huán)、秸稈高質(zhì)量高效能利用上,貢獻新的力量。試驗生產(chǎn)線(xiàn)如果全國推廣,與上下游形成產(chǎn)業(yè)鏈,結合成生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區,將為中國農業(yè)創(chuàng )造巨大社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。
據了解,該技術(shù)從科研想法到最終實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,累計經(jīng)歷了十余年的艱苦實(shí)驗。其中,作為深圳中農秸美科技公司戰略合作伙伴,天士力及國臺酒業(yè)為推動(dòng)科研項目從實(shí)驗室走入萬(wàn)噸規模提供了重要助力,協(xié)助科研項目組完善了產(chǎn)業(yè)化設計方案。
未來(lái),該科研項目還將進(jìn)一步規劃,使下游產(chǎn)業(yè)價(jià)值更高,形成高價(jià)值產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)社會(huì )。第一,科研項目將進(jìn)一步為工藝制定數字化標準,推動(dòng)車(chē)間生產(chǎn)進(jìn)一步完善,實(shí)現智能化、產(chǎn)業(yè)化,為未來(lái)制定統一的國家標準提供參照;第二,科研項目將進(jìn)一步抓好全局性規劃,形成封閉式的生態(tài)型、單元化的產(chǎn)業(yè)園式的產(chǎn)業(yè)模式,從源頭入場(chǎng)到關(guān)鍵酶解技術(shù)到下游產(chǎn)品,形成三大產(chǎn)業(yè),讓農業(yè)高附加值技術(shù)真正實(shí)現產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,推動(dòng)農業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)位升級。