中国石化报

    中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟说，生物制造是以工业生物技术为核心，利用酶、微生物细胞，结合化学工程技术进行目标产品的加工过程，包括生物基材料、化学品和生物能源等。

    生物制造通常是在常温常压下反应，没有高能耗，选择性也比较高，未来还将以二氧化碳为原料，是一项负碳、固碳的绿色技术，近年来发展非常受重视。以可再生能源驱动绿色生物制造，将在循环经济中发挥重要作用。例如，传统方法每生产1吨燃料乙醇，需要消耗270千瓦时电和2.4吨蒸汽、排放二氧化碳880千克。如果以可再生能源驱动绿色生物制造，减碳效果将实现倍增。

    我国秸秆年产量8.65亿吨，原料化利用仅约1%，未能充分实现农林废弃物糖化后高价值利用。而秸秆发酵制备纤维素乙醇是世界性难题，一个重要原因就是经济性。北京化工大学与国投生物合作的3万吨/年纤维素乙醇示范装置，整条工艺路线是生物质循环，不需要其他额外化石能源，仅需5吨秸秆和2吨水，就可以生产1吨燃料乙醇，剩余的木质素进入生物质电厂，既可自给自足提供装置所需电力，又能联产3.83吨蒸汽，可减排3.47吨二氧化碳，且工艺废水零排放。

    对于生物柴油，传统碱催化法工艺简单，但对原料油质量要求苛刻，且废水较多。北京化工大学开发的酶法可实现常温常压反应且没有废水，但酶的成本较高。中国石化开发的超临界反应法对原料适应性强，不需要催化剂，非常绿色，可以制得酯基生物柴油。中国石化还开发了烃基生物柴油技术，催化剂寿命长、产品收率高，可以制得烃基生物柴油。

    生物航煤是近年来的热点。航空业需要高能量密度的液体燃料，航煤二氧化碳排放占全球排放量的2%、占交通领域排放量的12%。而生物航煤全生命周期可以减少96%的温室气体排放，且无氮无硫，可减少70%的颗粒物排放。

    生物航煤已开发了多条技术路线，官宣产能大部分是油脂加氢路线，且在2030年前处于主导地位，其他路线技术成熟度低、生产成本较高。中国石化在国内率先开发了适用多种生物油脂原料的生物喷气燃料成套技术。北京化工大学则开发了两步法合成乙酸路线：第一步，研制新型固态电解质反应器，将二氧化碳电催化转化为一氧化碳；第二步，开发晶界铜催化系统，将一氧化碳转化为乙酸，反应效率可以达到52%，乙酸再经绿色生物制造制备生物燃料法尼烯。发酵罐以乙酸作为单一碳源发酵，法尼烯产量达到13.4克/升。

    谭天伟说，未来可以用绿色生物制造法将二氧化碳转化为甲酸、甲醇、甲烷、一氧化碳，然后制得能源化学品，这是一种可持续的模式。