生物质塑料产业缓解能源危机(2)

　　2005年12月，由重庆大学生物工程学院承担的国家“863计划”项目——完全生物降解型绿色高分子材料开发项目通过专家验收。该学院已经与重庆市一家制药公司组建了新的生物科技有限公司，由其推进聚乳酸的产业化进程。目前，该公司已经成功开发出连续化年产100吨的聚乳酸自动化生产装置，并计划在2006年建成5000吨的聚乳酸生产线，五年内将生产能力提高到年产20万吨。

　　2006年，上海同杰良生物材料有限公司将正式在上海生产“玉米塑料”，预计年产量将在1000吨以上。目前该公司正在申请专利的生物质塑料——聚乳酸（PLA）项目。其独创了由乳酸单体直接缩聚高分子量聚乳酸（PLA）的先进聚合工艺（“一步法”制备工艺）。该技术和生产工艺优势突出表现在：获得产品的纯度高、无沉淀；产品转化率高（比根霉法高20%）；能耗低；生产成本低，出厂价约在一万元人民币左右一吨，接近化工塑料粒子的价格。而美国的聚乳酸采用“两步法”制备工艺，生产成本居高不下，每吨售价在3000美元左右。

　　2005年12月，深圳市奥贝尔科技有限公司成功完成了可完全生物降解材料PHAs（聚羟基烷酸酯）产业化中试，并已与几家国际大企业达成供货意向。新产品的原材料全部来自农作物和植物，在完成其使用周期后100%地回归大自然。2006年，由奥贝尔投建的国内第一条、全球第二条年产5000吨以上的可完全生物降解材料生产线可望在深圳建成。据悉，奥贝尔的中长期目标，首先是将采用转基因工程技术将生物合成聚羟基烷酸酯所需的pha、phb及phc等多种酶构建于植物体内，利用植物的自养功能在体内直接合成PHAs，使生产成本进一步降低。其次是利用国内的农业优势，在国内建成10-20个年产5-10万吨级的产业基地。

　　此外，中科院化学所（北京）、复旦大学、浙江大学等单位均开展了乳酸的聚合研究。而安徽丰原集团、长春玉米工业区、中国科学院成都有机化学有限公司、江苏九鼎集团、河南飘安集团、哈尔滨威力达药业公司等公司都有在建或者拟建的生产线。完全生物降解技术实现大规模产业化、完全生物降解材料获得普遍运用之后，相信将给中国塑料行业、能源资源带来巨大的影响，也将为经济的可持续发展和环保做出贡献。

生物质塑料应用情况及前景

　　生物质塑料由生物淀粉类农业产品制成，它具有耐磨、透气等优点，可全面取代化工塑料，被视作继金属材料、无机材料、高分子材料之后的“第四类新材料”。聚乳酸（PLA）是其中最大的一种，俗称“玉米塑料”。

　　“玉米塑料”在医药医疗领域大有用武之地。用其制成的骨钉、手术缝合线已应用于临床，由于具有在体内完全降解的特性，可免除施行拔除和拆线等程序。“玉米塑料”被用于制成人造骨骼和人造皮肤的组织工程支架，随着支架材料的降解，人造骨骼和人造皮肤生成。利用“玉米塑料”无毒无害可降解的特性，还能制成缓释胶囊，可以在人体内逐步消化降解，药物在一定时间内持续释放。

　　“玉米塑料”作为包装材料的应用也非常广泛。预计中国今年将开始使用“玉米塑料”餐盒盛装饭菜。这种一次性餐盒，呈麦芽色，中空两层，耐磨，而且不烫手。而全球最大的零售商沃尔玛计划将所有产品包装改换成聚乳酸（PLA）塑料制品。据悉，通过改用玉米为原料，沃尔玛每年将减少80万加仑的汽油的使用，约合减少1100万磅的温室气体排放。此外，美国和加拿大的100多个商店已改用玉米塑料粮食容器，并且销量增长12%。

　　在其他应用方面，还包括以下例子：索尼公司用玉米制成随身听；丰田公司用白薯淀粉基塑料制成汽车配件；富士通公司用玉米淀粉基塑料替代计算机的塑料外壳；荷兰甚至计划使用玉米塑料来制造棺材。

　　塑料在国内有着巨大的市场需求。据估计，2005年中国塑料包装材料需求量达到500万吨；可覆盖地膜，加上育苗钵、农副产品保鲜材料等估计需求量达到100万吨；用于制造一次性日用品的塑料的需求量达到70万吨；一次性医疗材料方面，其需求量约达30万吨。鉴于污染环境的压力，石油基塑料被生物质塑料替代的可能性大大增加。

降低成本是关键

　　尽管生物质塑料在国内已经实现产业化，但价格较高仍是制约其大范围应用的最主要瓶颈。因此，降低生产成本成为该产业近期的重要目标，有三个途径可以达此目标：降低生物质原料的成本、提高生产技术和扩大生产规模。

　　生产生物质塑料的原料主要是玉米淀粉。中国玉米生产集中在东北和黄淮地区，而南方地区畜牧业和玉米加工业发展较快，玉米需求量大，北粮南运促使运输成本较高。另外，中国玉米生产成本较高，主产区的生产成本约为0.88元/公斤，而美国玉米不含补贴的生产成本为0.66元/公斤。2005年年底，国内玉米价格在1140-1340元/吨，预计2006年度玉米价格小幅上涨。但是，国内玉米降低成本的空间较大。东北玉米产区土壤肥沃，资源成本较低，加上国内已选育出一批品质优、综合性状好的专用品种，通过推行规模化种植，提高机械化水平，生产成本下降幅度较大。

　　与原料成本相比，生物质塑料的加工转化成本更高。实现技术上的突破，是降低产品整体成本的关键。据报道，在生物质生物利用过程中，国际公认的3个需要解决的重大技术问题是：克服木质纤维素分子对生物转化的抗性，将大分子多糖降解为可发酵糖；通过微生物代谢工程和基因工程研究，由可发酵糖进行生物转化；简捷、高效的下游过程技术产物分离。中国在以上方面具有独到的技术优势，将有望率先降低聚乳酸前体乳酸的生产成本，使生态塑料聚乳酸树脂具备与石油基塑料竞争的经济性。

　　通过扩大生产规模，也可以使生物质塑料的成本下降。但是，由于这一产业涉及面广，需要投入的资金量大，不少企业在发展初期完全靠市场机制难以形成必须的资本力量。上海同杰良生物材料有限公司总经理仁杰表示，虽然其公司生物质塑料的生产成本与销售价格接近石油基塑料，但是如果在今后的3年时间内，不能快速形成5-10万吨的生产规模，就有可能丧失发展的先机。生物质塑料要快速、健康地发展起来还必须依托国家政策和环保立法的支持，在2005年两会期间，全国政协委员陈铎和蔡继明也曾建议国家应启动生物质塑料树脂研发工程，建立国家级生物质塑料研发和生产基地，在贷款、税收、出口等方面制定优惠政策，大力扶持具有一定技术基础和生产规模的生物质塑料生产企业的发展，进而推动生物质能源产业发展。   (责任编辑：泉水)

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