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推進(jìn)化工園區(qū)綠色發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展正在成為化工園區(qū)的一門必修課，無(wú)論是從技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新還是模式創(chuàng)新上來(lái)說(shuō)，都需要有所突破。
2019年11月13日至15日在南京召開的“2019 中國(guó)化工園區(qū)可持續(xù)發(fā)展大會(huì)”上，中國(guó)工程院院士、南京工業(yè)大學(xué)教授歐陽(yáng)平凱教授就以《加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)化工行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展》為題做了主題報(bào)告。
以下為歐陽(yáng)平凱教授的發(fā)言稿整理：
中國(guó)工程院院士、南京工業(yè)大學(xué)教授歐陽(yáng)平凱教授 作主題報(bào)告
說(shuō)化工是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、支柱產(chǎn)業(yè)一點(diǎn)都不為過。作為我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)重要的、關(guān)鍵的部分，如何促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)在新時(shí)代高標(biāo)準(zhǔn)、高要求下順利轉(zhuǎn)型升級(jí)意義非凡。而化工園區(qū)的建立、發(fā)展，對(duì)化工企業(yè)來(lái)說(shuō)是新的契機(jī)。
歐陽(yáng)平凱介紹，一些特定設(shè)備，我國(guó)很多元器件已經(jīng)做到世界，但是系統(tǒng)集成和發(fā)達(dá)國(guó)家還是有很大的差距。因此，要抓住新技術(shù)的機(jī)會(huì)，真正從原料綠色化，過程、裝備與產(chǎn)品綠色化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色化等方面，來(lái)解決化工當(dāng)前面臨核心的兩個(gè)問題——環(huán)保，即環(huán)境污染問題，還有安全問題。
從大的環(huán)保角度來(lái)說(shuō)，原料綠色化是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，需要從當(dāng)下開始行動(dòng)起來(lái)。目前，我國(guó)化工原料主體仍是石油，發(fā)展比較快的是煤礦工。總的來(lái)說(shuō)，大污染、小污染都有。已經(jīng)有嚴(yán)密的物理證據(jù)證明，自工業(yè)化時(shí)代以來(lái)，大氣中的二氧化碳顯著增加，人們比較熟悉的溫室效應(yīng)就是這種現(xiàn)象下的直觀反饋。
那么未來(lái)，歐陽(yáng)平凱認(rèn)為，不用石油，也不用煤炭，還有生物質(zhì)?，F(xiàn)在，中國(guó)的這些原料從哪來(lái)呢？歐陽(yáng)平凱表示，很多企業(yè)還在用糧食。
說(shuō)到糧食，現(xiàn)在美國(guó)，以及西方國(guó)家有大量的糧食，而中國(guó)耕地少，人均耕地更少，基本是世界倒數(shù)。再加上水資源非常不均勻，土地資源都在東北、西北，南方山地多，所以說(shuō)起來(lái)，我國(guó)糧食資源、油料資源還是比較少的。
在這樣的背景下，歐陽(yáng)平凱指出，我國(guó)秸稈資源非常大，每年可以收集20億噸，所以要把這個(gè)資源用起來(lái)。就以燃料酒精為例：
第一代原料是玉米，第二代用纖維素，第三代則采用的半纖維素+纖維素，第四代則是生物乙醇技術(shù)。第三代燃料酒精把木質(zhì)素用起來(lái)，經(jīng)濟(jì)性提高了一倍。歐陽(yáng)平凱還指出，木質(zhì)素其實(shí)可以用來(lái)做成很多材料，比如泡沫材料。
如果木質(zhì)素能夠?qū)崿F(xiàn)高效利用，這樣我國(guó)就有了充分的葡萄糖來(lái)源，還有有機(jī)酸、有機(jī)醇、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪等。可以說(shuō)，這是一種未來(lái)趨勢(shì)，而現(xiàn)在就已經(jīng)能看出點(diǎn)苗頭了。
關(guān)于過程、裝備與產(chǎn)品綠色化，歐陽(yáng)平凱也挑了生物制造這個(gè)面來(lái)進(jìn)行分享。合成生物學(xué)的核心就是酶與細(xì)胞的設(shè)計(jì)與合成，現(xiàn)在改變化學(xué)合成的路徑越來(lái)越多，也越來(lái)越好了。其中有一個(gè)核心技術(shù)，那就是細(xì)胞群體的合成及優(yōu)化，比如人造牛肉也是一個(gè)細(xì)胞群體。
它實(shí)現(xiàn)的是細(xì)胞抗衰老，生命周期延長(zhǎng)、反復(fù)利用，反應(yīng)速率提高，以及自修復(fù)能力增加。歐陽(yáng)平凱也給出了具體數(shù)據(jù)，比如“蛋白生產(chǎn)提升50—150%，細(xì)胞培養(yǎng)效率提升2到6倍，細(xì)胞群體處理效率提高2到4倍，污水處理的污泥量減少80%”。
歐陽(yáng)平凱做主題報(bào)告 題為《加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)化工行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展》
接下來(lái)，歐陽(yáng)平凱詳細(xì)分解的時(shí)候提到了微流場(chǎng)技術(shù)，即一種反應(yīng)特征尺度在微米級(jí)別的反應(yīng)技術(shù)，設(shè)備也可以微型化。
目前，不管是還是國(guó)內(nèi)，微流場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用的規(guī)?；€不夠，與化工單位的集成存在不足。為此，歐陽(yáng)平凱團(tuán)隊(duì)做了一系列工作，比如工藝、外力場(chǎng)、材質(zhì)、系統(tǒng)集成相協(xié)同的裝備研制模式，還有3D打印，單元器件的開發(fā)等等，南工大在這方面做了很多系統(tǒng)工作。
而關(guān)于生物可降解材料，歐陽(yáng)平凱著重介紹了培養(yǎng)生物基PX單體這個(gè)研究工作。生物基，其兩大材料分別為聚氨酯和多元醇。在說(shuō)到聚氨酯的時(shí)候，歐陽(yáng)平凱介紹到，其關(guān)鍵組分之一是異氰酸酯。而另一個(gè)材料——尼龍5X，歐陽(yáng)平凱也特別提了一下。這是一種從紡織材料到高品質(zhì)材料都有一定適用性的材料，特別是其中有一個(gè)類別，耐溫可以到300度，強(qiáng)度是鋼的3倍，而且價(jià)格還便宜。
后，歐陽(yáng)平凱講了一下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色化這個(gè)概念。
歐陽(yáng)平凱認(rèn)為，傳統(tǒng)行業(yè)其實(shí)都有危機(jī)，化工自然也不例外。先天性不足是一方面，土地量少、水資源這種也是問題，再加上氣候變暖。這樣看下來(lái)，矛盾就比較多了。就像農(nóng)業(yè)，如果是傳統(tǒng)的栽培方式，很容易出現(xiàn)化肥污染、抗生素污染等等，生產(chǎn)效率也很低下。
那么，不如想一想，為什么化工業(yè)就不能搞蛋白制造呢？
順著這個(gè)觀點(diǎn)，歐陽(yáng)平凱表示，秸稈轉(zhuǎn)化為糖以后，飼用蛋白、食用蛋白、藥蛋白，特別是食用蛋白這塊，或者是人造肉、人造奶都是可以做的。
就說(shuō)藥用蛋白，可以做蛋白抗體藥，生物效率是植物的1000倍，動(dòng)物的10000倍。而且藥用蛋白現(xiàn)在發(fā)展地很快，世界銷售排前10的藥有7個(gè)是生物藥?，F(xiàn)在我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈中的藥用蛋白，制劑都是進(jìn)口的，那化工為什么不進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域呢？
這些都可以是化工技術(shù)的延伸，包括食用蛋白規(guī)模化、高效率生產(chǎn)。歐陽(yáng)平凱又拋出了另一個(gè)例子，農(nóng)業(yè)中的聚谷氨酸+益生菌復(fù)合肥料。
化肥和農(nóng)藥對(duì)土壤結(jié)構(gòu)是有破壞作用的，所以歐陽(yáng)平凱團(tuán)隊(duì)做了聚谷氨酸+益生菌復(fù)合肥料的研究，目前也有很多合作的化學(xué)企業(yè)。這其中的原料，涉及到豆腐產(chǎn)業(yè)，規(guī)?；垢瘡S因每年要產(chǎn)生差不多5000萬(wàn)噸的廢水被環(huán)保詬病。而現(xiàn)在，歐陽(yáng)平凱團(tuán)隊(duì)能夠用黃漿水生產(chǎn)納豆激酶、聚谷氨酸、益生菌等，完全可以用來(lái)制作聚谷氨酸+益生菌復(fù)合肥料。
所以說(shuō)，生物制造前景很廣闊，這是歐陽(yáng)平凱教授后的總結(jié)。希望，化工園區(qū)和化工企業(yè)能更多地從技術(shù)工藝出發(fā)，從原料綠色化，過程、裝備與產(chǎn)品綠色化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色化等著手，加快推動(dòng)自身的綠色和可持續(xù)發(fā)展。
