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ca888.com技术催生“绿色”制造业

近10年内全球化学品产量增加了4倍,亚洲城ca88唯一催化剂的使用却让污染物的排放量减少了20%。环境重压之下,以绿色亚洲城ca88唯一工艺改造传统的化学加工业,就如同“数码技术”取代“胶片技术”一样成为必然趋势。

 

遗憾的是,我国至今还没能建立起一套完整的以亚洲城ca88唯一催化技术为核心的绿色工业体系。

 

“我国造纸、纺织、皮革、有机化工等领域,仍然以化学加工为主,普遍存在高能耗、高物耗、高水耗等问题,这些领域也是环境污染的重点源头。”

 

在接受《中国科学报》记者采访时,中国科学院天津工业亚洲城ca88唯一技术研究所副所长、工业ca888.com国家工程实验室主任马延和表示,我国亟须研制一批具有重要应用价值的大宗工业ca888.com制剂,实现从结构解析、分子改造到规模化表达制备的技术创新,加快促进传统工艺的绿色转型升级。

 

革新传统工艺

 

值得注意的是,近十多年来,我国的经济发展迅速,但资源和能源消耗却是世界平均水平的2~3倍,COD(化学需氧量)排放持续超高。

 

COD是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等,但主要是有机物。因此,COD又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。COD越大,说明水体受有机物的污染越严重。据统计,我国轻纺和化学品制造的整体COD排放占全国总排放的60%,其中造纸占30%、纺织占10%、制革占5%。

 

然而眼前的现实是,由于造纸、纺织等上述工业领域为我国贡献了7万亿以上的GDP,约占全部GDP的18%,即使这些领域污染排放量大,我国也不可能简单地将其关闭或转移。

 

在马延和看来,我国工业领域急需采取更多的绿色技术与工艺来提升产业水平,大幅度节能减排。而工业ca888.com在轻纺与化工等工业过程中的应用,可大大降低化学品的用量,降低水耗、物耗,节能减排效果显著。

 

例如,在造纸纸浆处理中,木聚糖ca888.com的应用可以减少后续漂白段25%~35%的用氯量,减少漂白废水总有机氯约30%;在纺织领域,果胶ca888.com、脂肪ca888.com、蛋白ca888.com等亚洲城ca88唯一ca888.com精炼与传统碱精炼相比,COD排放降低近98%,能耗降低40%。

 

从世界范围来看,工业ca888.com在传统轻工行业、化学品制造、亚洲城ca88唯一炼制等领域的应用也在明显加快,特别是植物纤维加工用ca888.com,如半纤维素ca888.com、果胶ca888.com等在棉布加工、纸浆漂白、废纸脱墨等方面有了较大发展。

 

马延和表示,这些工业ca888.com制剂的应用正在推动传统纺织、造纸等行业工艺路线的革新,实现能耗、废弃物排放以及物耗水平的大幅降低。

 

开发新型ca888.com技术

 

在马延和看来,近年来,工业ca888.com相关基础技术的研究进展十分明显。例如,新基因、新ca888.com的挖掘和相关高通量筛选、高通量应用性能评估技术;ca888.com的分子改造特别是理性设计和非理性设计的结合等。另外,ca888.com的化学修饰和固定化也是工业ca888.com研发的一个非常活跃的领域。

 

由于工业ca888.com潜在的商业价值,欧美还涌现出一批学术型创新公司,这些公司的技术水平几乎与世界顶尖实验室同步,而且技术更商用、更细致、更规范。

 

可是反观我国,工业ca888.com制剂依然存在性能差、成本高、应用难等核心技术问题,与国外先进水平存在较大差距。

 

不过,值得一提的是,我国在ca888.com的资源和改造、ca888.com的部分应用领域的技术水平和发展势头上,依然具有良好的基础条件。

 

据马延和介绍,我国已经成功地从极端环境筛选到了大量的具有优良性质的工业用ca888.com,包括木聚糖ca888.com、漆ca888.com、果胶ca888.com、蛋白ca888.com、过氧化氢ca888.com等,基于基因组序列数据库发现新ca888.com的数据挖掘技术也得到了较大的进展。

 

与此同时,我国学术界还能够迅速采用国际上主要的先进技术,如定向进化技术和迭代组合突变技术等,并发展了若干具有国际水平的原创技术,如细菌自裂解筛选技术以及通过体外分子进化技术获得耐高温β-葡萄糖苷酸ca888.com、木聚糖ca888.com、高活性的α-淀粉ca888.com等。

 

作为我国工业ca888.com制剂研发的领军人物之一,马延和表示,我国目前正在从化学工业过程转型升级对工业ca888.com的需求出发,积极开展化工、纺织、造纸、制革、制胶、有机合成等领域的重大工业用ca888.com研制及其工程化应用研究。

 

研究的重点主要包括:工业ca888.com结构功能解析与分子设计改造、蛋白质高效表达系统构建和规模化发酵、ca888.com分子修饰,以及ca888.com制剂的复配等关键技术;研制木聚糖ca888.com、果胶ca888.com、过氧化氢ca888.com、蛋白ca888.com、脂肪ca888.com等新型ca888.com制剂,提高ca888.com蛋白的工业适应性,降低成本。

 

我国未来还将建立亚洲城ca88唯一印染、亚洲城ca88唯一漂白、亚洲城ca88唯一脱胶、亚洲城ca88唯一制革、亚洲城ca88唯一制胶、亚洲城ca88唯一有机合成等6大亚洲城ca88唯一工艺技术,减少相关工业过程的水资源消耗、能量消耗、化学品使用量、污水排放量,力求实现节能减排30%以上。

 

实现转型升级

 

“创新的6大亚洲城ca88唯一工艺技术的应用成本将优于传统化学加工工艺,或者与其相当,节能减排效果显著。”马延和说。

 

实验数据显示,以果胶ca888.com、木聚糖ca888.com、甘露聚糖ca888.com为主的ca888.com法麻类脱胶新工艺,与化学法相比,节煤、节水达到60%,减少化学药品使用量70%以上,从源头上减少污染物70%以上;以角质ca888.com、碱性果胶ca888.com和过氧化氢ca888.com应用的亚洲城ca88唯一印染绿色工艺,以及纺织印染过程全ca888.com法亚洲城ca88唯一处理替代传统的化学处理技术,实现节水、节能及化学试剂使用量减少均达到30%以上。

 

马延和表示,根据我国纺织印染、造纸、制革、麻类脱胶、明胶制备以及有机合成工业应用的工艺需要,并结合节能减排的过程需求,通过对ca888.com蛋白分子改造,将大幅度提升ca888.com的活力和工业应用性能,改善ca888.com的高温稳定性和耐碱性能,促进传统工艺的绿色转型升级。

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