3月9日下午，由深圳中農秸美科技股份有限公司、天津科技大學、齊魯工業(yè)大學、宿州中農秸美科技有限公司等共同完成的“秸稈木質纖維素生物酶解聚三組分分離技術及成套裝備研發(fā)與應用”項目通過了由中國輕工業(yè)聯(lián)合會組織的科研成果鑒定。鑒定委員會專家一致認為，該項目技術路線創(chuàng)新性強，裝備集成度高，在秸稈資源全組分高效分離與高值轉化領域達到國際領先水平，為我國生物質化工產業(yè)升級提供了重要技術支撐。
鑒定委員會由中國工程院院士、江南大學原校長陳堅擔任主任，中國生物發(fā)酵產業(yè)協(xié)會理事長于學軍、大連工業(yè)大學副校長安慶大擔任副主任，成員包括中科院天津工業(yè)生物技術研究所孫際賓教授，中國造紙學會副理事長靳福明，中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院江正強教授，華南理工大學輕工科學與工程學院武書彬教授等。深圳中農秸美科技股份有限公司董事長陳曉紅，天士力創(chuàng)始人、國臺數智酒業(yè)集團榮譽董事長閆希軍出席本次會議。會議由中國生物發(fā)酵產業(yè)協(xié)會理事長于學軍主持。
目前我國秸稈理論資源量為9.77億噸，可收集資源量7.37億噸，秸稈資源非常豐富。但目前秸稈主要采用還田、發(fā)電、壓板、有機肥等方式利用，存在經濟效益低、工業(yè)原料化污染嚴重等問題。
該項目由天津科技大學路福平教授作科研匯報。項目負責人深圳中農秸美科技股份有限公司總經理臧立華介紹，項目由天津科技大學路福平教授團隊共同完成。該項目以酶催化技術替代傳統(tǒng)化學及物理處理技術，通過自主創(chuàng)制高性能核心酶，突破了木質纖維素秸稈解聚酶的分子設計與酶制劑智造及產業(yè)應用的瓶頸，提高了秸稈利用率、減少了秸稈焚燒量和化學試劑使用量，減少了污染物排放，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，達到經濟效益和生態(tài)效益的雙贏。
專家表示，臧教授和團隊通過多年研究，突破了關鍵酶解技術，解決了利用生物酶酶解技術在秸稈組分分離的世界性難題。
據了解，該科研項目根據木質纖維素秸稈的結構特點及酶分子的屬性，形成了不同的組合酶解聚體系，根據不同工藝經過酶催化反應后，產品質量優(yōu)于國家標準中各項技術指標，企業(yè)效率明顯增加。
此外，該科研項目首次完成了年利用一萬噸秸稈原料三組分分離的產業(yè)化試驗生產線，實現(xiàn)了由實驗室研究到產業(yè)水平原創(chuàng)技術“0到1”的突破，擁有木質纖維素秸稈組分解聚創(chuàng)新酶和酶催化反應器的完全自主研發(fā)的知識產權。與傳統(tǒng)化學生產工藝比較，該產業(yè)化試驗線的能源（蒸汽、電）消耗降低70%以上，節(jié)水80%以上，原料利用率近100%。
鑒定委員會專家一致認為，該科研項目在新型木質纖維素降解酶創(chuàng)制、新型成套酶解反應裝備研制、酶解工藝及設備的萬噸級產業(yè)化驗證等三大方面實現(xiàn)了核心創(chuàng)新。通過“酶-裝備-工藝”全鏈條創(chuàng)新，該科研項目解決了秸稈利用中組分拆解不充分、產品附加值低的行業(yè)痛點，中國輕工業(yè)聯(lián)合會評價稱，該成果“為生物質精煉提供了中國方案，對實現(xiàn)‘雙碳’目標具有戰(zhàn)略意義”。
該科研項目經過一系列酶催化反應，最終可以將秸稈轉化為纖維產品和黃腐酸等產品。其中，纖維產品——木漿一直是工業(yè)生產的重要原材料。由于國內森林資源有限，中國國內的木漿生產自給率較低，對進口的依賴程度一直較高。根據中國造紙協(xié)會數據，2022年中國木漿進口量占消費總量的約63%。因此，該科研項目對于國家經濟安全和科技自立自強有重要而深遠的意義。
鑒定委員會主任、中國工程院院士、江南大學原校長陳堅表示，該項目立足國家發(fā)展的重大需求，破解資源與產業(yè)“卡脖子”難題，推動綠色低碳循環(huán)發(fā)展，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，發(fā)展新質生產力具有重大意義，是一個樣板，具有示范效應和引領作用。從工業(yè)角度，要實現(xiàn)高水平科技的自立自強，第一是要產業(yè)的自主可控，本次項目的意義對于替代國外木漿進口，降低污染等都具有重大經濟價值和社會價值。
陳堅指出，技術創(chuàng)新與多領域協(xié)同是破局酶的成本問題的關鍵。隨著生物制劑的發(fā)展和酶工程科技的發(fā)展，目前已經能研發(fā)出更多更好的酶。通過多領域的交叉合作，包括聯(lián)合裝備制造企業(yè)等，搭建產業(yè)鏈、資本鏈和價值鏈。裝備在酶解技術上是關鍵的一環(huán)，如何結合好，推動整體技術進步，要用工程思維去完善項目推進理念體系，打造國家樣板力量。
陳堅表示，項目要進一步擴大應用場景，要融合國家發(fā)展戰(zhàn)略、國家生態(tài)的大產業(yè)集群之中，著力于解決工業(yè)生產問題，打通包括裝備和工藝生產，形成完整的生態(tài)產業(yè)鏈。
深圳中農秸美運用合成生物學發(fā)明的高活性生物酶高效酶解糧食秸稈技術，解決了人類對農作物秸稈科學利用的世界性技術難題。為農業(yè)糧食秸稈綠色利用、高質量利用提供了新技術，為中國農業(yè)糧食秸稈高水平發(fā)展開創(chuàng)了新途徑，為市場提供了全套擁有自主知識產權的解決方案。
深圳中農秸美科技股份有限公司董事長陳曉紅表示，該項目有三重效益，一是減碳效果顯著，以綠色低碳的生物酶技術替代傳統(tǒng)的高溫強堿蒸煮工藝技術，碳減排績效效果顯著。二是進口替代，節(jié)約外匯。由于我國缺乏森林木材，2023年數據顯示，每年進口大量原生漿大3000多萬噸，占比78%，該生物基纖維可替代闊葉木漿，減少外匯使用。三是有機肥替代化肥。工藝中可生產生物基纖維占秸稈重量的60%以上和可溶性黃腐酸有機肥占30%以上，為有機肥替代化肥找到一條有效的途徑。
據悉，深圳中農秸美聯(lián)合天士力集團、國臺酒業(yè)對醬香酒釀造專用的紅纓子糯高梁秸稈、大曲發(fā)酵中的廢稻草，也進行了立項研發(fā)，并取得研究成果。醬酒釀造中，存在酒糟粘度高分解難，以及高粱秸稈、廢稻殼無法進行自然處理等問題。該技術對高粱秸稈、廢稻殼實現(xiàn)了全組分利用，進行酶法稻殼分離技術，進行紙漿和精細飼料的生產，通過變廢為寶，改變了幾千年來釀酒業(yè)難以實現(xiàn)的廢物循環(huán)利用的難題，解決了釀酒業(yè)的環(huán)境污染難題。未來發(fā)展為新領域，將實現(xiàn)為貧困地區(qū)農民增收，成為中國農業(yè)產業(yè)增長的新引擎。
天士力創(chuàng)始人、國臺數智酒業(yè)集團榮譽董事長閆希軍表示，相信國內科研及產業(yè)界將以此次鑒定為起點，在中國農業(yè)現(xiàn)代化建設中，在農業(yè)廢棄物糧食秸稈變廢為寶、資源再生循環(huán)、秸稈高質量高效能利用上，貢獻新的力量。試驗生產線如果全國推廣，與上下游形成產業(yè)鏈，結合成生態(tài)產業(yè)園區(qū)，將為中國農業(yè)創(chuàng)造巨大社會效益和經濟效益。
據了解，該技術從科研想法到最終實現(xiàn)產業(yè)化，累計經歷了十余年的艱苦實驗。其中，作為深圳中農秸美科技公司戰(zhàn)略合作伙伴，天士力及國臺酒業(yè)為推動科研項目從實驗室走入萬噸規(guī)模提供了重要助力，協(xié)助科研項目組完善了產業(yè)化設計方案。
未來，該科研項目還將進一步規(guī)劃，使下游產業(yè)價值更高，形成高價值產業(yè)鏈服務社會。第一，科研項目將進一步為工藝制定數字化標準，推動車間生產進一步完善，實現(xiàn)智能化、產業(yè)化，為未來制定統(tǒng)一的國家標準提供參照；第二，科研項目將進一步抓好全局性規(guī)劃，形成封閉式的生態(tài)型、單元化的產業(yè)園式的產業(yè)模式，從源頭入場到關鍵酶解技術到下游產品，形成三大產業(yè)，讓農業(yè)高附加值技術真正實現(xiàn)產業(yè)化發(fā)展，推動農業(yè)產業(yè)進位升級。