《碳中和目标导向的生物质产业技术蓝皮书》在渝发布

《碳中和目标导向的生物质产业技术蓝皮书》在渝发布

　　成果发布

　　12月12日，《蓝皮书》完成单位重庆市北碚区科学技术协会、重庆市青年科技领军人才协会、重庆市北碚区生物质碳中和技术协会（生物质产业碳中和技术创新联盟）、中国化学会纤维素专业委员会、软物质材料化学与功能制造重庆市重点实验室联合线上发布平台——漫科学数字融合科普平台，在重庆环大学人才创新创业服务港、重庆市北碚区科学技术局、重庆市北碚区经济和信息化委员会、西南大学（重庆）产业技术研究院、西南大学海智工作站、重庆运动医学产业技术创新中心、西南大学化学化工学院、重庆市科技青年联合会生物工程专业委员会等多家单位支持下，共同承办了由重庆市北碚区人民政府、西南大学主办的缙云狮峰论坛第219期“天生创享·生物质产业碳中和技术沙龙”，其中《碳中和目标导向的生物质产业技术蓝皮书》宣讲成为会议的关注焦点。

　　宣讲会上，西南大学的甘霖教授介绍了撰写组编制《蓝皮书》的历程，分享了生物质产业技术助力碳中和行动的思考。随后，西南大学的邹祥教授、曾建兵教授和何华伟教授等专家学者分别做了题为“生物基材料单体生物制造”“生物基环氧树脂的设计合成与应用研究”“蚕桑生物质产业与种质创新”的邀请报告。与会人员围绕生物质产业技术创新、产业链协同发展、成果转化场景打造、政策引导支持等方面各抒己见，将生物质产业技术的研讨推向了高潮。

　　生物质产业对应生物资源从生产、消费、产品生命周期所能产生经济社会价值的跨行业尽显分工职能的业态。对生物质资源的利用早已出现，且历史悠久。中国古代布衣绸缎织品、书画纸张以及雕梁画栋建材等，都是通过对木、棉麻、竹、蚕桑等生物质资源的利用和加工制造而成的。据考察发现，玛雅人也曾经使用天然橡胶制作成容器和足靴等生活用品。《蓝皮书》梳理了生物质既是与化石并行的“源”也是碳的“汇”，赋予了生物能源、生物基材料及化学品、生物质生产等汇聚的生物质产业极大发展潜力。《蓝皮书》提出了生物质利用的传统产业“绿色低碳”升级与资源高效回收循环利用的高标准技术创新要求，重点针对生物质产业最具有挑战的能源（燃料）、化学品、材料等工业制造产业集群和产品类型以及种质创制、原料品控与精制、生物炼制、材料生物质替代等技术方向进行了重点论述，从资源供给、市场培育、科技创新、成果转化、政策支持、金融保障等维度进行了总结与思考，探讨了承载主体、人才团队等方面的战略定位与工作建议。《蓝皮书》丰富了重庆“33618”现代制造业集群规划生物制造及生物基材料未来高成长性产业发展以及成渝地区双城经济圈生物经济先导区建设的思路。

　　产业发端

　　《蓝皮书》提到，生物质产业的重要任务就是实现资源结构降低对化石资源依赖性的多元化，促进生物质资源高值高效高量利用，面向生物经济做好以能源、材料及化学品等为核心的生物质替代和生物基化，助力碳中和目标实现提高碳元素足迹循环性及碳排放与碳吸收固定相平衡的容纳能力。

　　“经过实际行业需求调研后发现，生物质产业作为新目标导向的重焕活力产业，业内人士更需要的是一本展望未来技术发展的蓝皮书。”甘霖教授在分享《蓝皮书》的编制历程时说。《蓝皮书》历时两年成稿，凝聚了行业内外多位专家的智慧，经过持续深入的调研，证明了生物质产业在我国碳达峰碳中和行动背景下日益凸显的重要性，旨在从生物质产业现状出发，剖析关键共性问题与技术瓶颈。以生物能源为例，我国大部分农村地区，秸秆等资源产生的生物质热能长期以来都是传统的供暖和烹饪能源，但资源利用效益并不高，利用秸秆等非粮性资源发电显示出更高的经济价值，已经进行了工程化实践。“从天然结构上来说，生命体内的物质与能量传输或转化通道是经自然无数次筛选后的极佳选择，通过剖析生物组织微结构的构效关系，遴选与人类生产材料所需物质微观结构与组成，设计生物组织到既定结构向材料的转化路径与技术，是生物质资源高值转化的新路径。”《蓝皮书》撰写组织人黄进介绍道。类似的技术创新正在提升天然生物质资源甚至通常被认为农业活动中产生的“垃圾”残余物的利用价值，这成为产业技术中重要甚至是得天独厚的原材料。

　　《蓝皮书》针对生物质产业与碳中和行动目标相适应的资源生产供给、重点制造业的转化利用、服役后处理产生气态无机碳与吸碳固碳的平衡等角度梳理了产业结构发展、产品应用与技术创新的需求方向，从资源属性角度明确了种质创新对生物质原料高质量供给与高效率吸碳固碳的重要作用，论证了生物质资源尤其是农林渔牧副产物与废弃物、城市工业生物质垃圾等类型向能源燃料、材料及化学品的高值高效高量转化技术方向，阐述了政策保障、市场契合、碳汇金融、碳税壁垒、生物基认证等要素汇聚对生物质产业发展的关键作用与积极意义，建议了推进生物质资源利用进入产业链形成产品的成果转化模式，提出了与化石资源并行的能源、材料及化学品的生物基与化石基“双基”产业链架构与资源供给结构多元优化的产业培育行动建议。

　　重庆市因地制宜，出台了生物质资源高值利用相关的行动计划。今年7月，重庆市发改委发布《重庆市推动生物制造产业发展行动计划（2024—2027年）（征求意见稿）》，其中提出了一系列引导性建议。这些建议包括推动秸秆、竹、桑、蚕等非粮生物质资源高值利用，加快打造生物基天然高分子精细化学品产业链，推动生物基功能助剂、纳米化学品等在新能源电池、化妆品产业中的应用。这些建议从资源利用类型、纳米前沿技术结合、产品切入形式、产品应用高值方向、产业链打造牵引主体等方面为产业发展提供了明确的方向。为此，重庆学术界与企业界联合“产学研”协同，致力于打造生物基天然高分子精细纳米化学品牵引的产业链，发现了生物质组分天然聚集态富氢键网络的材料化学贡献，已探索实现“‘复合’高性能化改性的界面与逾渗调控”到“‘组装’阵列的无共轭结构发光”再到“‘制造’中空材料的分子链、颗粒阵列、孔结构多级次取向的力电转换增强”的材料创新进阶，正推进产品的概念验证与推广应用。同时，立足蚕桑种质创制牵引的具有重庆特色的生物质高值利用产业链，已建成现代蚕桑产业仙龙基地、蚕丝蛋白化妆品研究中心等多个平台，开发了多款产品，在农业、日化、医美等领域得到广泛应用，革新了传统蚕桑产业，塑造了中国蚕桑业综合运营典范。

　　展望未来

　　《蓝皮书》强调，生物质产业技术丰富了能源、材料、化学品的资源结构，是针对现今主流化石资源及其产品的可选择、可替代、可应急供给产业技术路径，是应对生物基认证壁垒的唯一路径，凭借生物质资源的碳足迹对实现碳中和目标具有重要的推进作用。碳达峰碳中和行动对生物质产业技术提出了降能耗、减排放等绿色度提升的高要求，严苛的全生命周期碳衡算将产品从简单的资源维度生物基化提升到生物质碳平衡层面，将原料、生产、物流、使用、废弃等过程的碳排放纳入生产制造主体的社会责任。生物质产业形成与化石资源牵引产业集群的并行稳健发展，需要遴选产业契合的生物质资源类型，不形成争地争粮等资源性竞争带来的产业发展瓶颈；需要集成产业链碳足迹、材料足迹的生物质全生命周期评估与技术经济核算、碳汇碳衡计算等多维度技术，建立系统专业的生物质产业技术经济核算与综合效益评估方法学；需要综合考虑成本收益、碳税红利、生态效益等因素，持续进行“绿色”“碳衡”为目标的产品技术创新。

　　《蓝皮书》在结语中提到，碳达峰碳中和行动驱动生物质对化石的资源利用替代，势必引发经济体系、产业结构、行业划分、产品布局的改变，碳汇增益将导致企业运营及经济/社会效益衡算准则之变，技术必然秉承持续创新适应并促进产业发展甚至产业变革。可以预见，生物质产业从资源利用结构多元化及化石资源替代性角度变革创新材料、能源、制造等第二产业核心领域的技术理念与产业结构，带动了第一产业经济效益的提升和第三产业绿色环保理念的升级。生物质产业融汇了化学、化工、材料、生物、制造等相关多行业领域的产业链，与化石基产业体系形成“双基”并行格局，尤其是在材料与化学品领域发挥了产业底端支撑作用，将带来相关产业集群的发展理念革新，引领形成“绿色度”更高和“碳足迹”更优化的产业新模式。