生物基产品

除粮食以外的秸秆等木质纤维素类农林原料

生物基产品（Biobasedproducts）主要指除粮食以外的秸秆等木质纤维素类农林原料。以其为原料生产环境友好的化工产品和绿色能源是人类实现可持续发展的必由之路，生物基产品及绿色能源问题已经成为世界科技领域的前沿。

基本简介

生物基产品主要有：沼气、燃料乙醇、生物柴油和生物塑料。在生物质生物利用过程中，国际公认的3个需要解决的重大技术问题是：克服木质纤维素分子对生物转化的抗性，将大分子多糖降解为可发酵糖；通过微生物代谢工程和基因工程研究，由可发酵糖进行生物转化；简捷、高效的下游过程技术产物分离。其中，将大分子多糖降解为可生物利用的还原糖是最大的技术屏障。尽管我国生物质技术整体水平较低，但恰恰在以上有关植物生物质生物利用关键技术难题方面有独到的技术优势。上述三方面的技术突破，将使我国有望率先较经济地生产燃料乙醇，降低聚乳酸前体乳酸的生产成本，使生态聚乳酸树脂具备与石油基竞争的经济性。

发展历程

根据我国生物质资源特点和技术潜在优势，可以将燃料乙醇、生物柴油、生物塑料，以及沼气发电和固化成型燃烧作为主产品。如能利用全国每年50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业原料，以及开发5%、约550万公顷边际性土地种植能源植物，同时建设约1000个生物质转化工厂，其生产能力可相当于年产石油5000万吨，相当于一个大庆（年产石油4800万吨）。

根据我国农业生态区资源特点，可建设以甜高粱和林区原料为主体的东北绿色油田、以旱生灌草和甜高粱为主体的西北绿色油田、以甜高粱为主体的华北绿色油田、以麻疯树和甜高粱为主体的西南绿色油田，以及以多种木本和草本能源植物为主体的东南绿色油田。

我国自行培育的甜高粱、麻风树等优良能源植物，具有自主知识产权的创新木质纤维素水解技术、和燃料乙醇、生物柴油、生物基生产技术，可建设相当于一个大庆的年产5000万吨“绿色油田”。

中石化公司副总裁曹湘洪院士分析了我国石油产需的突出矛盾，农林生物质丰富的资源潜力和国外利用生物质生产车用燃料和化工产品的现状及动态，提出我国应实施“政府推动、企业参与、选准目标、企学研结合，着力提高经济性，适时实现企业化”的生物质产业发展策略，宜在车用乙醇燃料和乙醇下游产品开发、生物柴油、聚乳酸树脂、1，3-丙二醇等四个方面重点突破。

研究现状

2007年6月4日，美国杜邦公司（DuPont）推出一种完全利用玉米制取的新聚合物Cerenol。和杜邦Sorona聚合物一样，这种聚合物是以1,3-丙二醇（PDO）为主要原料制取的先进高分子聚合物。2006年，杜邦公司与英国泰莱（Tate & Lyle）合资开始研究制取一种以玉米为原料的新型生物基产品――生物丙二醇（Bio-PDO）。这类聚合物主要用于个人护理产品添加剂、传热流体和斯潘德克斯弹性纤维（Spandex）等热塑弹性体。杜邦公司计划将Cerenol用于汽车底漆和清漆涂层以及新型Hytrel热弹性聚合物（用来制造各种产品）。

生物基产品如生物丙二醇和Cerenol可以帮助减少汽油消费，降低对环境的影响。据杜邦公司估计，和同样的汽油基产品相比，使用Cerenol可以减少40%的非可再生能源消费，减少42%的温室气体排放。

很多其他公司和大学正在开展生物基产品如生物燃料的研发工作。纽约科技大学已经研发出一种生物基，很容易被降解来制取生物柴油。陶氏化学公司（Dow）正在以丙三醇（生物柴油生产副产品）为原料生产丙烯乙二醇（防冻剂的主要成分）。阿施兰德化学公司（Ashland Inc.）和嘉吉公司（Cargill）计划在欧洲建造一座制造厂来开展生物基产品工作。

数字表明，生物质产业前景乐观。美国计划到2010年生物基产品由占总产品量的5%增加到12%，燃料酒精则由占运输燃料总量的0.5%提高到4%；2004年欧洲的生物柴油年产量已达214万吨; 日本尽管生物质资源匮乏，但在生物质利用技术研究方面所取得的专利已占世界的52%，其中生物能源领域的专利占了81%。

区分方法

由于生物基产品来自于近代生物，根据现代考古学理论，近代生物体中含有等量的碳14。而来自远古的石油等石化产品加工制造的产品不含有碳14。因此，可以使用碳14测量的方法区分生物基产品和化石基产品。相应的美国标准为ASTM D6866，而国际标准为ISO13833(正在开发中).

产品标签

美国农业部（USDA）的生物优先计划推出一个自愿产品认证及生物优先（SM）认证的生物基产品标签计划，旨在为从再生资源制造的产品提供认证。

在这个计划下，生物优先（BioPreferred）产品的认证，制定了一定数量的生物基含量，按照生物基产品采购优先计划，大约 5,100 种产品已经具备联邦机构的采购资格。标签计划将有助于促进生物基产品的商业和消费市场销售，同时，也将有助于联邦买家在采购过程中确认此类产品，

“如今的消费者采购时越来越喜欢为家庭选择具有教育意义的产品，” 美国农业部农业局副部长凯萨琳梅里根（Kathleen Merrigan）说。“这种标签将帮助消费者在决策时更容易识别生物基产品。这些产品有很大的潜力，能够为农村社区创造绿色就业机会，增加农产品的价值，减少对环境的影响，同时，减少我们对进口石油的依赖。”

据美国农业部估计，美国制造的生物基产品大约有20000 种，有 100,000 多个就业机会依赖于生物基工业。

生物优先标签的推出得到一些公司的承认，例如特拉华州威尔明顿的杜邦公司,公司有杜邦™Sorona ®生物基聚合物，佐治亚州莫霍克工业公司的 Sma rtstrand™地毯。杜邦应用生物科学总裁 Craig F. Binetti 说：“我们正在积极努力开发更多高性能的生物基材料，我们相信这一标签方案将加速整个工业生物基产品的开发，创造新的就业机会。”

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