生物基產品

生物基產品（Biobasedproducts）主要指除糧食以外的秸稈等木質纖維素類農林廢棄物。以其為原料生產環境友好的化工產品和綠色能源是人類實現可持續發展的必由之路。生物基產品及綠色能源問題已經成為世界科技領域的前沿。生物基產品主要有：沼氣、燃料乙醇、生物柴油和生物塑膠。在生物質生物利用過程中，國際公認的3個需要解決的重大技術問題是：克服木質纖維素分子對生物轉化的抗性，將大分子多糖降解為可發酵糖；通過微生物代謝工程和基因工程研究，由可發酵糖進行生物轉化；簡捷、高效的下游過程技術產物分離。其中，將大分子多糖降解為可生物利用的還原糖是目前最大的技術屏障。儘管我國生物質技術整體水平較低，但恰恰在以上有關植物生物質生物利用關鍵技術難題方面有獨到的技術優勢。上述三方面的技術突破，將使我國有望率先較經濟地生產燃料乙醇，降低聚乳酸前體乳酸的生產成本，使生態塑膠聚乳酸樹脂具備與石油基塑膠競爭的經濟性。

基本介紹

• 中文名：生物基產品
• 外文名：Biobased Products
• 原料：秸稈等木質纖維素類農林廢棄物
• 主要產品：沼氣、燃料乙醇、生物柴油

發展

根據我國生物質資源特點和技術潛在優勢，可以將燃料乙醇、生物柴油、生物塑膠，以及沼氣發電和固化成型燃燒作為主產品。如能利用全國每年50%的作物秸稈、40%的畜禽糞便、30%的林業廢棄物，以及開發5%、約550萬公頃邊際性土地種植能源植物，同時建設約1000個生物質轉化工廠，其生產能力可相當於年產石油5000萬噸，相當於一個大慶（年產石油4800萬噸）。

根據我國農業生態區資源特點，可建設以甜高粱和林區廢棄物為主體的東北綠色油田、以旱生灌草和甜高粱為主體的西北綠色油田、以甜高粱為主體的華北綠色油田、以麻瘋樹和甜高粱為主體的西南綠色油田，以及以多種木本和草本能源植物為主體的東南綠色油田。

我國自行培育的甜高粱、麻風樹等優良能源植物，具有自主智慧財產權的創新木質纖維素水解技術、和燃料乙醇、生物柴油、生物基塑膠生產技術，可建設相當於一個大慶的年產5000萬噸“綠色油田”。

中石化公司副總裁曹湘洪院士分析了我國石油產需的突出矛盾，農林生物質豐富的資源潛力和國外利用生物質生產車用燃料和化工產品的現狀及動態，提出我國應實施“政府推動、企業參與、選準目標、企學研結合，著力提高經濟性，適時實現企業化”的生物質產業發展策略，宜在車用乙醇燃料和乙醇下游產品開發、生物柴油、聚乳酸樹脂、1，3-丙二醇等四個方面重點突破。

研究現狀

2007年6月4日，美國杜邦公司（DuPont）推出一種完全利用玉米製取的新聚合物Cerenol。和杜邦Sorona聚合物一樣，這種聚合物是以1,3-丙二醇（PDO）為主要原料製取的先進高分子聚合物。2006年，杜邦公司與英國泰萊（Tate & Lyle）合資開始研究製取一種以玉米為原料的新型生物基產品――生物丙二醇（Bio-PDO）。這類聚合物主要用於個人護理產品添加劑、傳熱流體和斯潘德克斯彈性纖維（Spandex）等熱塑膠彈性體。杜邦公司計畫將Cerenol用於汽車底漆和清漆塗層以及新型Hytrel熱彈性聚合物（用來製造各種塑膠產品）。

生物基產品如生物丙二醇和Cerenol可以幫助減少汽油消費，降低對環境的影響。據杜邦公司估計，和同樣的汽油基產品相比，使用Cerenol可以減少40%的非可再生能源消費，減少42%的溫室氣體排放。

目前，很多其他公司和大學正在開展生物基產品如生物燃料的研發工作。紐約科技大學已經研發出一種生物基塑膠，這種塑膠很容易被降解來製取生物柴油。陶氏化學公司（Dow）正在以丙三醇（生物柴油生產副產品）為原料生產丙烯乙二醇（防凍劑的主要成分）。阿施蘭德化學公司（Ashland Inc.）和嘉吉公司（Cargill）計畫在歐洲建造一座製造廠來開展生物基產品工作。

數字表明，生物質產業前景樂觀。美國計畫到2010年生物基產品由目前占總產品量的5%增加到12%，燃料酒精則由占運輸燃料總量的0.5%提高到4%；2004年歐洲的生物柴油年產量已達214萬噸; 日本儘管生物質資源匱乏，但在生物質利用技術研究方面所取得的專利已占世界的52%，其中生物能源領域的專利占了81%。

方法

由於生物基產品來自於近代生物，根據現代考古學理論，近代生物體中含有等量的碳14。而來自遠古的石油等石化產品加工製造的產品不含有碳14。 因此，可以使用碳14測量的方法區分生物基產品和化石基產品。目前，相應的美國標準為ASTM D6866， 而國際標準為ISO13833(目前正在開發中).

產品標籤

美國農業部（USDA）的生物優先計畫推出一個自願產品認證及生物優先（SM）認證的生物基產品標籤計畫，旨在為從再生資源製造的產品提供認證。

在這個計畫下，生物優先（BioPreferred）產品的認證，制定了一定數量的生物基含量，按照生物基產品採購優先計畫，大約 5,100 種產品已經具備聯邦機構的採購資格。標籤計畫將有助於促進生物基產品的商業和消費市場銷售，同時，也將有助於聯邦買家在採購過程中確認此類產品，

“如今的消費者採購時越來越喜歡為家庭選擇具有教育意義的產品，” 美國農業部農業局副部長凱薩琳梅里根（Kathleen Merrigan）說。“這種標籤將幫助消費者在決策時更容易識別生物基產品。這些產品有很大的潛力，能夠為農村社區創造綠色就業機會，增加農產品的價值，減少對環境的影響，同時，減少我們對進口石油的依賴。”

據美國農業部估計，目前美國製造的生物基產品大約有20000 種，有 100,000 多個就業機會依賴於生物基工業。

生物優先標籤的推出得到一些公司的承認，例如德拉瓦州威爾明頓的杜邦公司,公司有杜邦™Sorona ®生物基聚合物，喬治亞州莫霍克工業公司的 Sma rtstrand™地毯。杜邦套用生物科學總裁 Craig F. Binetti 說：“我們正在積極努力開發更多高性能的生物基材料，我們相信這一標籤方案將加速整個工業生物基產品的開發，創造新的就業機會。”