當前位置: 華文世界 > 科學

吃掉工業尾氣產出乙醇、蛋白質 首鋼朗澤讓鋼鐵廠尾氣變廢為寶

2024-03-10科學

微生物把工業尾氣吃進去,就會產出生物乙醇,還能制成飼料蛋白。生物技術作為提升新質生產力的手段之一,已被中國定為戰略性新興產業。北京首鋼朗澤科技股份有限公司成立於2011年,是首鋼集團控股的中外合資國家高新技術企業、北京市混合所有制改革試點企業、國家級專精特新「小巨人」企業。公司自主研發的合成生物與CCUS有機結合技術,可將含碳工業尾氣直接轉化為生物乙醇及微生物蛋白等高價值產品。成為全世界第一個實作以鋼鐵工業尾氣制飼料蛋白和燃料乙醇的企業。

據介紹,生物乙醇俗稱酒精,目前中國主要是以玉米、小麥等糧食作為原料透過發酵工藝來生產。而「向微生物要蛋白」,是實作「碳達峰、碳中和」的有效舉措,對保障國家糧食安全、能源安全具有重要意義。

中國工業尾氣資源豐富,利用10%的鋼鐵冶金、石化煉油、電石尾氣可年產乙醇1000萬噸,飼料蛋白120萬噸,相當於每年節省糧食3200萬噸、節約耕地8000萬畝。

首鋼朗澤是全世界第一個實作以鋼鐵工業尾氣制飼料蛋白和燃料乙醇的企業。

首鋼朗澤公司副總經理晁偉介紹,2012年首鋼朗澤在首鋼京唐公司院內建設了全流程300噸/年工業尾氣生物發酵制生物乙醇中試裝置,經歷多次技術最佳化及幾十輪的試驗,成功打通了全系統工藝流程,將世界科學家幾十年潛心研究的實驗室技術中試轉化成功,產出合格生物乙醇並從無到有開發出全新的飼料蛋白新品種。

想要讓鋼鐵工業尾氣產出生物乙醇和飼料蛋白,「乙醇梭菌」是關鍵。「該菌種提取自兔子糞便。通俗來講,就是這些細菌會在發酵罐裏不斷生長繁殖,吃進去的是尾氣,幾十秒的時間,吐出來的是生物乙醇,菌體透過分離幹燥得到蛋白。」晁偉解釋,生物乙醇作為綠色低碳燃料,既可直接添加到汽油中,也可作為船用燃料,還可透過二次加工轉化為永續航空燃料,能夠有效減少二氧化碳和汙染物排放。乙醇作為基礎化工原料,經深加工制成乙烯、清潔用品、包裝材料、服裝化纖、跑鞋材料等。

農業農村部數據顯示,目前,中國飼料中豆粕占比偏高,2023年,中國大豆進口量占全部糧食進口量的6成以上。而飼用豆粕消費持續增加,成為拉動大豆進口的重要因素之一。

而首鋼朗澤利用工業尾氣產出的這種飼料蛋白具有高蛋白(>80%)、高消化率(>90%)、胺基酸結構合理、高黏度、高膨脹度等特性,是一種優質的蛋白原料,2021年8月獲得農業農村部頒發的新中國首張新飼料產品證書,入選2021年中國農業農村重大科技成果新產品類第一名,對擺脫進口大豆等傳統蛋白飼料源的依賴,緩解中國蛋白資源緊缺的局面具有重大意義。

晁偉介紹,在全球首套大工業化計畫的成功執行和示範作用下,該技術已在寧夏、貴州、河北等地推廣復制。目前已投產執行計畫4個,形成乙醇產能21萬噸/年、飼料蛋白產能2.5萬噸/年。「年營業收入增長在50%以上,未來產能還將進一步擴大,每年基本會有2-3個新建計畫開工。」晁偉透露,公司還會開發轉化丙醇、丁醇等更高附加值的產品;河北首朗二期計畫和內蒙古自治區6萬噸計畫將於上半年開工建設。

文/北京青年報記者 宋霞

編輯/田野