圖為秸稈煉制產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線一角。

最近十幾年，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)與生物質(zhì)經(jīng)濟趨熱，但目前生物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化效率還不能適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化的要求。

中科院過程工程研究所生物質(zhì)煉制工程創(chuàng)新團隊作為國內(nèi)從事生物質(zhì)煉制研究的一支生力軍，堅持基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究并重，在成果專利、示范工程等方面取得了一系列令人矚目的成績。

個人獲獎心懷感恩

不久前，首屆“閔恩澤能源化工獎”杰出貢獻(xiàn)獎和青年進(jìn)步獎揭曉，過程工程所王嵐博士從候選者中脫穎而出，榮獲青年進(jìn)步獎。王嵐在接受采訪時表示，她取得的成績得益于導(dǎo)師陳洪章研究員的悉心指導(dǎo)，離不開團隊其他成員的無私幫助，還要感謝過程工程所為青年職工搭建的成長成才的平臺。

翻看青年進(jìn)步獎提名書不難發(fā)現(xiàn)，王嵐自2004年就讀碩士學(xué)位以來就一直從事生物質(zhì)半纖維素降解與發(fā)酵丁醇的研究，逐漸成長為該領(lǐng)域青年科研人員中的佼佼者。

王嵐曾主持完成過程工程所優(yōu)秀青年人才前沿項目——從玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)丁醇，參與吉林省與中科院科技合作項目——秸稈半纖維素發(fā)酵丁醇及其綜合利用技術(shù)與示范，為建成年產(chǎn)600噸秸稈發(fā)酵丁醇中試生產(chǎn)線（吉林松原）及年產(chǎn)5萬噸丁醇秸稈煉制產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線（吉林松原）提供了技術(shù)支撐，在國內(nèi)外產(chǎn)生很大影響。

2011年，王嵐作為課題負(fù)責(zé)人，與國內(nèi)同行一起承擔(dān)了國家863計劃課題——固態(tài)發(fā)酵過程控制及智能化裝備開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。

團隊攻堅不辱使命

王嵐所在的過程工程所生物質(zhì)煉制工程創(chuàng)新團隊，主要針對生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化生物基能源、生物基材料和生物基化工產(chǎn)品的關(guān)鍵工程性共性問題，運用現(xiàn)代生物過程工程技術(shù)、綠色過程工程理論和方法，研究開發(fā)生物質(zhì)資源高效、清潔、循環(huán)轉(zhuǎn)化利用的新理論、新過程和原創(chuàng)性替代技術(shù)，并進(jìn)行工程化技術(shù)集成。

面對秸稈轉(zhuǎn)化利用的技術(shù)難題，團隊創(chuàng)造性地提出“選擇性結(jié)構(gòu)拆分—分層多級轉(zhuǎn)化煉制”新思路，明確了秸稈結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)化關(guān)系的新方向，并建立了以汽爆為核心的原料組分分離煉制技術(shù)平臺、新型大規(guī)模純種固態(tài)發(fā)酵技術(shù)平臺、原料酶解發(fā)酵—產(chǎn)物分離耦合技術(shù)平臺等。目前在國內(nèi)已建成10余項秸稈等生物質(zhì)煉制生物基產(chǎn)品新型產(chǎn)業(yè)化示范生產(chǎn)線，發(fā)揮了引領(lǐng)帶動作用。

團隊在關(guān)鍵技術(shù)平臺工程放大與工藝一體化研究、關(guān)鍵粘結(jié)技術(shù)研究等方面也頗有建樹，為規(guī)模化煉制生產(chǎn)線的建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。例如不加酸堿低壓無污染汽爆新技術(shù)平臺已建立5m3、10m3、50m3等系列規(guī)模化汽爆組分分離方法與裝置，有助于實現(xiàn)秸稈組分清潔高值全利用；新型大規(guī)模純種固態(tài)發(fā)酵技術(shù)平臺工業(yè)放大至50m3、100m3，應(yīng)用于纖維素酶、生物農(nóng)藥等產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)率比傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵提高了2倍，能耗比液態(tài)發(fā)酵降低了87.5%，且消除了有機廢水；纖維素固相酶解發(fā)酵與分離耦合技術(shù)平臺成功放大到110m3工業(yè)規(guī)模，可獲得＞200g/L高濃度還原糖，纖維素酶成本降低80%。

目前，團隊在秸稈等木質(zhì)纖維素原料轉(zhuǎn)化方面申請的專利達(dá)261項，其中國際發(fā)明專利17項（授權(quán)8項），中國發(fā)明專利233項（授權(quán)132項），實用新型11項。長期的基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)積累，為規(guī)模化煉制生產(chǎn)線建設(shè)提供了科技支撐。

鎖定目標(biāo)力求突破

對于過程工程所“三項突破”之一的生物過程關(guān)鍵技術(shù)與裝備，該所明確提出實現(xiàn)系列生物裝備、生物介質(zhì)的大規(guī)模國產(chǎn)化制造，發(fā)展30萬噸級秸稈系列產(chǎn)品（乙醇/丁醇/聚醚多元醇等）高值化全利用的成套技術(shù)并推廣應(yīng)用。

2012年，由陳洪章研究員和李佐虎研究員發(fā)明的氣相雙動態(tài)固態(tài)發(fā)酵技術(shù)及其發(fā)酵裝置獲得第十四屆中國專利金獎。該發(fā)明首創(chuàng)大規(guī)模新型固態(tài)純種發(fā)酵技術(shù)平臺，目前已經(jīng)成功應(yīng)用于纖維素酶、真菌殺蟲劑等的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

據(jù)王嵐介紹，他們正在研發(fā)的面向新一代生物及化工產(chǎn)業(yè)的秸稈綠色煉制集成創(chuàng)新成套技術(shù)項目，也將進(jìn)一步提升過程工程所在木質(zhì)纖維素原料規(guī)模化煉制技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化方面的原始創(chuàng)新和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化能力。該項目的實施將完善木質(zhì)素分級及其酚醛樹脂生產(chǎn)線，改進(jìn)丁醇發(fā)酵及產(chǎn)物在線分離技術(shù)，進(jìn)一步提高發(fā)酵總?cè)軇┊a(chǎn)率，降低丁醇生產(chǎn)成本。未來該團隊將通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓與合作開發(fā)，與企業(yè)合作推動秸稈原料綠色規(guī)模化煉制技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，力爭在2~3個地區(qū)實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，提升我國生物質(zhì)煉制領(lǐng)域的核心技術(shù)競爭力。

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