造紙業結合生物質精煉技術催生新興產業

造紙業和生物質精煉技術相結合的概念，使得未來的造紙業有的新的發展方向，雖然產業化還存在一些問題，但是阻擋不了這種趨勢的發展。
兩千多年前，中國人發明了造紙術，讓人類文明得以傳承。兩千多年后的今天，中國已從“紙業古國”轉變成“紙業大國”。
早在2009年，我國就已超過美國，成為世界紙制品第一生產國。據統計，2012年前三季度，我國紙制品生產量為8694萬噸。
然而，產業快速發展的背后也有隱憂。高能耗、高污染及產能過剩，成為籠罩在造紙行業頭頂上揮之不去的陰云。造紙行業面臨轉型。
“傳統制漿造紙企業應轉型為集約化的生物質精煉廠，在利用木材等生物質原料生產紙漿產品的同時，還可以生產出更為精細、多元的產品。”
在日前由中國科協主辦的新觀點新學說學術沙龍上，專家們認為，利用生物質精煉技術把原材料“吃干榨盡”，是未來造紙業的希望所在。
精煉出高附加值產品
傳統造紙行業給人的第一印象是污染。要做到可持續發展，造紙廠需要依靠技術創新，并成為合理利用資源的環保樣本。
“造紙利用的是生物質中的纖維素，如果將生產剩下的木質素和半纖維素等成分合理利用，就是生物質精煉技術的提升。”華南理工大學制漿造紙國家重點實驗室主任孫潤倉解釋說。
其實，傳統制漿造紙早就在探索生物精煉的辦法。據南京林業大學教授李忠正介紹，上世紀50年代，我國就有造紙廠用亞硫酸鹽法生產出了人造絲漿、酒精、飼料酵母和木質素磺酸鹽。
所謂生物質精煉，就是從生物中盡可能多地提取材料和能源。經過提取、分離、轉化等深加工手段，使生物質轉化成材料、燃料、電能和高附加值的化工產品。
目前，美國、瑞典和芬蘭等國家為了扭轉造紙工業的夕陽趨向，都在研究各種生物質精煉技術。中國制漿造紙研究院總工程師鄺仕均說，雖未達到大量生產的階段，但有一些方向頗具希望。
比如，世界紙業巨頭之一的芬歐匯川集團正在芬蘭建設以木材為基礎生產第二代生物柴油的生物精煉廠，設計年產能為10萬噸。與傳統的化石燃料相比，其生物柴油產品將使運輸業的溫室氣體排放量減少80%。
研究須與產業結合
“生物質精煉的概念，跟上世紀七八十年代造紙工業所提出的綜合利用概念本質上是一樣的。”鄺仕均說。
作為目前生物質材料的用量“大戶”，造紙工業自然承擔起了探索生物質精煉未來發展的任務。近年來，我國科研單位在造紙業生物質精煉方面的研究工作也相當活躍。
不過，造紙業生物質精煉技術的研究，必須要與產業緊密結合，才有未來實現產業化的前景。“這取決于我們行業內外共同的努力。”中國制漿造紙研究院院長曹春昱說。目前，造紙廢水生產沼氣技術近十年來已經很成熟;固體廢料發電技術五年前還在試驗階段，今天也已比較普遍。而較新的黑液氣化技術，也許三年之后就會非常快地發展起來。
此外，一些新技術已開始投入實踐。來自山東一家紙業公司的工程師張偉說，他們公司用優化過的硫酸鹽制漿法，生產出了溶解漿，從中可以開發出一種紡織材料——粘膠纖維。下一個目標，則是醋酸纖維和納米纖維素等。
他們還從半纖維素里生產出糠醛、木糖和木糖醇。該公司的兩條木糖醇生產線剛剛投產，成本有望比玉米芯制木糖醇低。
產業化仍存隱憂
然而，專家們也表示，造紙企業轉型為生物質精煉廠，目前大多還處在實驗室研究、中試或產業化示范階段，大規模產業化依然存在一系列障礙。
“以原料運輸為例，存在一個收集半徑，超過一定距離，成本就會大幅上升。”華南理工大學教授武書彬說，此外，還存在檢測手段和生產技術方面的問題。
專家們認為，與造紙有關的檢測技術早已成熟完備，而生物質精煉需要對更多生物質成分進行精細檢測和分析，因此也需要檢測技術和設備的豐富和改善。
在生產技術方面，造紙生產線原本已經是完整獨立的，要想轉型為生物質精煉生產線，就不可避免地有所補充和改變，有的甚至需要另建分廠，這就需要相應的設備、人才和管理。
“從縱向上，需要自上而下打通農林業、與生物質精煉結合的造紙產業、包裝印刷業等一系列產業，形成大的產業鏈。”武書彬說，“從橫向上，生物質精煉需要相關設備制造產業的支持，與材料、食品、化工、能源甚至是信息、制造等產業相聯系，并催生出更多新興產業。”


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