近日，中国工程院院士杜祥琬强调，要着重注意“生物质制造有机化学品”的发展方向，通过生物质衍生化学品替代化石原料制造，推动生物基经济的高质量发展。
笔者闫哥认为，这一论断指出了在能源转型过程中一个常被忽视的重要领域——生物质基化工。随着技术的突破和政策的支持，生物质制造有机化学品正成为实现“双碳”目标的关键路径，也为能源和化工行业带来了前所未有的重大机遇。
01 战略地位：为何生物质制造化学品如此重要？
全球化学品和材料生产目前仍主要依赖石油原料，如果将原料更换为生物基来源，则能够实现从源头上减少碳排放。
生物质是地球上唯一可再生的有机碳资源，其储量丰富、来源广泛。生物质转化利用过程中产生的CO2，能够通过光合作用被再次转化为生物质，从而使得生物质转化利用过程具有“净零碳排放”的特征。相比风能、太阳能等可再生能源，生物质能的独特优势在于它可以生产出替代石油商品的高品质、高清洁能源和化工产品，这是其他可再生能源难以实现的。
02 资源基础：中国生物质潜力巨大
我国是农林大国，生物质资源极为丰富。截至2021年，我国生物质资源年产量高达34.94亿吨，但目前每年能够通过化学或生物转化产生的生物质能源燃料的总量，仅相当于4.6亿吨标准煤的能源价值。
数据显示，我国各类有机废弃物能源化潜力超5亿吨标煤，但实际转化为能源的不足0.6亿吨标煤，利用率不足14%。这意味着生物质资源的开发潜力巨大，仍有大量资源未被有效利用。我国还有近40亿亩宜林地，如果实施种植能源至少每年还可贡献约10亿吨标准煤的生物质能源。这种资源优势为生物质制造有机化学品提供了坚实的原料基础。
03 产业现状：从燃料到化学品的多元化发展
近年来，在国家政策的大力扶持下，我国生物基化学品产业发展迈上新台阶。到2023年，消费规模已超过190万吨，年均增长率约为12%。据不完全统计，中国已实现工业化生产的生物质化学品超过40种，部分产品的规模化生产体量超过10万吨/年。截至2023年底，中国生物基新材料产量突破190万吨/年，过去几年的增长速度接近9%，并且自2021年起，产量年均增速超过13%。
生物质能在电、热、油、气等应用层面实现了清洁、高效利用和适量替代，在工业、交通、建筑等重点领域的深度脱碳中扮演着重要角色。特别是在可持续航空燃料、生物甲醇等新兴领域，建设规模超过了将近百万吨，市场潜在需求巨大。
04 技术路径：化学法与生物法并进
生物质基化学品的制备主要依赖生物法与化学法两种途径。生物法反应条件温和、选择性高，能有效减少能耗；化学法过程可控性强、反应速度快。
化学法凭借其反应条件易于控制和生产效率高等优点，在生物质的大规模转化中展现出广泛的工业应用前景与价值。特别是生物质含氧衍生物选择性转化技术，能够极大增加生物质基化学品及燃料的种类，已经得到研究者的高度关注。通过多种催化手段耦合探索生物质转化新途径，实现生物质综合利用及生物质与其他碳资源混合转化，是未来的重要发展方向。
05 典型应用：生物基材料开启替代新时代
生物基可降解塑料市场正在急剧增长。我国每年聚乙烯、聚丙烯的消耗量高达6000万吨，对环境污染严重。
主要的生物降解塑料有聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯（PBAT）、热塑性淀粉（TPS）等。国内PLA龙头企业正在积极扩张产能，某企业旗下全资子公司投资13亿元，新建15万吨/年聚乳酸PLA项目。
另一企业也积极布局，其年产50万吨/年乳酸、30万吨/年PLA第一模块项目已开工建设，预计2025年年底投产。这些企业的扩张，正是看准了禁塑令下，生物基材料在替代不可降解塑料方面的巨大市场潜力。
06 面临挑战：原料、技术与成本瓶颈
生物质制造有机化学品也面临着诸多挑战。生物质原材料存在来自各行业的竞争，主要是生物能源，目前航空燃料等其他行业的竞争也日益增加。
木质纤维素很难加工，需要简化其加工流程。木质纤维素在结构和重量分布上是异质的，需要大量高度定制的流程将不同类型的木质纤维素转化为化学品和下游产品。生物质来源的多样空间分布也可能给化学品生产商带来物流运输或成本挑战。高效工艺设计和技术共享方面的合作有助于行业克服部分问题，而小型集成式生物精炼厂或许能获得更多机会。
07 未来展望：生物质化学品迎来黄金发展期
未来5年我国生物质产业将呈现技术突破驱动效率提升、应用场景多元化、政策市场双轮联动的特征，通过绿色金融与标准体系完善，实现更多社会环境价值。通过生物质资源的低碳化转化，可培育更多以能源转型、乡村振兴、低碳环保相融合的独特且不可替代的新兴产业。
可再生能源与生物固碳转化技术的深度融合，将在未来能源和化工产业中占据重要地位。建立基于生物质的新型生态能源系统，是实现“双碳”目标的核心。随着技术的不断突破和政策的持续支持，生物质制造有机化学品正在迎来它的黄金时代。能源和化工领域的从业者应当把握这一历史性机遇，加快布局生物质资源高效转化技术，推动构建基于生物质的循环经济产业链，共同开拓这片万亿级的蓝海市场。
未来已来，唯变不变。在绿色发展的大潮中，生物质制造有机化学品必将成为推动经济高质量发展的重要引擎，为实现双碳目标和能源安全贡献不可替代的力量。
