——聚集2012年中国林业科技重大创新系列报道之五

  中国绿色时报5月23日报道(记者  李松龄 
通讯员 
陈列)
澳门太阳集团登录网址, 全球经济飞速发展带来了一喜一忧,喜的是人民群众的生活水平日益提高,忧的是环境污染带来了极为惨重的代价,让人类不得不重新审视自己。
  胡锦涛总书记2006年首次发出了建设环境友好型社会的号召。如何更好地发挥林业“四大地位”和“五大功能”?国家林业局科技司司长彭有冬说,从今年国家林业公益性行业科研专项重大项目的部署中不难看出,提高资源利用效率、发展循环经济、实现清洁生产,成为推动我国低碳经济发展的重要科研方向。
  环保材料:提升人们生活品质   随着人们生活水平的不断提高,居民对环保材料的需求水涨船高。如何让材料更低碳、更环保、更健康?林业担当了重要的职责。
  在木门业,实木复合木门以其环保性赢得青睐。虽然我国是木门制造大国,但实木复合木门制造产业的生产技术及机械装备水平比较落后,生产效率低下,木门涂装过程中大多采用手工作业,涂装质量难以保证,涂装过程中产生的粉尘和废气严重污染环境、危害人体健康,这些问题直接制约木门制造向机械化和清洁生产方向发展,成为我国木门制造大国向制造强国转变的主要瓶颈。
  今年初国家林业局部署的“实木复合门机械化制造与环保涂装技术研究”重大项目,将以实现木门产业技术升级、提高机械化制造水平、推进节能环保、改善产品质量和促进资源高效利用为目标,集中攻克制约木门制造产业向机械化和绿色环保方向发展关键技术。
  通过项目的实施,可大大提高我国木门机械化制造水平,降解涂装废气中目标污染物,对于推动我国木门制造业不断向环境友好型发展、促进我国由木门制造大国向制造强国发展具有重要意义。
  从被热捧的环保型木门中也可以参透出人们对其他“环保木质材料”的同样需求。
  木质材料广泛应用于我们生活当中,但一直存在很多弊端。木质材料易燃,并且燃烧时释放大量有毒气体,容易造成重大的人员伤亡和财产损失。虽然国内十分重视家具、地板、建筑装饰等所用材料的环境友好性,但目前木质材料的游离甲醛释放量偏高问题仍然十分严重,危害着人类生存环境和健康。
  针对木质材料易于燃烧发烟、甲醛释放量高、产品附加值低等制约产业发展的难题,国家林业局今年初启动了“低成本无烟高效阻燃木质材料制造关键技术研究”重大项目,以丰富的人工林木材、农业剩余物资源为原料,通过阻燃抑烟功能化技术和无醛胶黏剂制备技术的开发,研制具有自主知识产权的高效阻燃抑烟实体木材、高效抑烟阻燃纤维复合材、无烟不燃木质结构材和无烟不燃耐磨防水地板等新材料、新产品,全面提升木质材料的防火性能和环境友好性能。
  通过实施开展“实木复合门机械化制造与环保涂装技术研究”、“低成本无烟高效阻燃木质材料制造关键技术研究”两大科技项目,彭有冬认为林产品节能环保功能将会进一步得到扩展,林业价值将得到更加全面的展现。
  发展林药:拓新中减少副作用   癌症、高血脂、糖尿病……是人类常见病和多发病。
  林药组分是森林植物资源中对人类或动物的疾病疗效确切、毒副作用小的一类生物活性物质,目前已成为国内外制药业重点发展的药物类别。
  在林药组分中,红豆杉枝叶中的紫杉醇是疗效确切的抗肿瘤药物,银杏叶中的黄酮和内酯为降脂和改善冠脉流量的有效成分,杜仲树皮中的京尼平可研制出新型治疗糖尿病药物。
  目前,在林药树种定向培育的研究方面,主要侧重于增加林木生物量,而忽略目的林药组分的增加,同时,目的林药组分因分离困难和人体水溶性体系兼容性差以及剩余物质造成的环境污染,都成为林药发展的瓶颈。
  针对这些问题,国家林业局今年初启动了“目的林药组分资源定向培育与高值化产品开发”重大项目。
  此项目以我国最大的陆地生物活性物质代谢库——森林植物资源产出的林药组分为物质基础,以重点林药资源红豆杉、杜仲、白桦、木豆、长春花、银杏、龙脑樟和姜黄作为主要研究对象。
  通过实施此项目,将实现生物量、目的药用成分同步增加。特别将自主创新的匀浆萃取、负压空化萃取、连续中压柱层析等技术应用于分离工艺中,能提高产品得率和纯度,减少污染。采用负压反溶剂结晶技术制备水溶性林药组分微粉,提高其在水中溶解度、提高生物利用度。项目还将林药高值化产品开发后的剩余物加工成生物质柴油添加剂和生物制氢的原料,提高资源利用率和附加值。
  项目实施后将带来较高的社会效益和经济效益。同时,项目所开发的提取工艺采用绿色提取分离技术,溶剂实现回收循环使用,对提取产生的废渣作为生物制氢和木质素柴油添加剂的原料,做到真正意义上的清洁化生产,生态效益同样突显。
  循环利用:提高资源利用率   利用林业废弃物并转化为高附加值生物质基新材料是我国林业未来发展的必然趋势之一,也是开辟我国林业资源可持续综合利用新途径、提高林业产值、调整林业产业结构的重大需求。
  随着我国林木资源的不断增加和开发利用,大量的林业废弃物、灌木平茬物、树枝修剪物、锯末、果壳、间伐林木等资源的利用成为一道难题。
  “林业生物质全溶及功能材料制备技术与示范”重大项目将利用农林废弃的平茬灌木、秸秆等原料,集中攻关制约林业生物质基材料研发的瓶颈技术,建成4条具有良好应用前景的木质纤维素纺丝、木质纤维高分子颗粒、木质素/聚乙烯醇复合树脂以及高效可降解吸油材料示范线,辐射带动林业行业其他功能材料的发展,促进林业低碳经济新发展。
  项目的实施将废弃林业生物质转化为高值化材料,既可替代化石资源,又将有机碳以材料形式贮藏,不仅起着双重二氧化碳减排作用,还能有效提高林区农民收入、实现节能减排和推动林业低碳经济新模式的建立。
  以目前市场应用情况来看,纤维素具有良好的皮肤接触性,可用来替代污染严重的粘胶纤维生产服装、被面、床上用品、纱布等产品,在医疗和化纤领域有着独特的用途;木质纤维可以单独或与塑料颗粒共混制备塑料用品,也可以用来生产一些具有力学性能的结构材料,应用于建筑、交通运输、生物医药等领域;木质素/聚乙烯醇复合树脂材料可用来生产热塑性材料,如热塑性塑料、有机玻璃等;高效可降解吸油材料可广泛应用于海水污染处理、石油富集、水净化等工业领域。
  由此可见,该项目研发的生物质基功能材料具有良好的应用前景。
  彭有冬颇有感受地说,加大林业科技创新,是有效克服人类当前面临的生物多样性减少、森林锐减、资源短缺、气候变暖、固体废弃物污染等一系列重大问题的重要途径,将促进我们走向低碳生活。

——“深耕5年·林业科技写精彩”系列报道之产业升级篇

  中国绿色时报9月13日报道(记者 吴兆喆) 科技创新是提升国家核心竞争力的必由之路。国家如此,行业发展亦如此。
  伴随着新一轮技术革命和产业变革的兴起,我国正在实施的“创新驱动发展战略”“中国制造2025”战略等,都试图在高新技术领域取得突破,抢占行业新的制高点。
  在科技创新风起云涌带来阵阵冲击时,林业产业又有哪些“破冰”和“智造”举世瞩目?科技创新是如何促进林业产业转型升级的呢?
  强根基,一粒种子改变一个世界   一粒种子可以改变世界。我国杂交水稻之父袁隆平通过新品种选育,解决了世界1/5人口的吃饭问题;芬兰实行造林良种化,使森林工业总值、林业出口总值、纸和纸板的出口量,分别约占世界总量的5%、10%、15%,成为国民经济的支柱产业。
  近年来,我国林业科技强化以育种技术革新为手段,在实践中促进了产业价值的大幅提升。
  杨树育种技术的“破冰”,推动了我国杨树九大育种区的大规模升级。杨树是我国速生用材林的“功勋”树种,人工林面积超过1亿亩,出产的木材量约占全国木材总产量的1/3。然而,由于品种单一和严重老化等问题突出,涉及杨树的林产工业受到了极大制约。为破解这些难题,我国林业科技工作者奋力攻关,突破了高效快速培育优良杨树品种关键技术的瓶颈,首次划分出我国杨树九大育种区,分7个气候生态区建立了8个黑杨种质资源保存库,选育出适于东北、华北、西北、江淮及长江中下游等杨树主产区有地域特异性的高产优质系列新品种30个,覆盖杨树主栽区面积80%以上,实现了杨树主栽区良种普遍的升级换代,提升了我国杨树产业化能力及国际竞争力。
  目前,30个杨树新品种已在我国26个省份推广应用,面积达988.8万亩,比当地主栽品种材积生长量提高11.1%-60.9%,年产木材1433.7万立方米,使我国现有杨树人工林产量提高20%以上,累计创产值252.93亿元。
  杉木是国家储备林建设的重要树种,一直以来,杉木良种的升级换代和生产力的大幅提升,为保障国家木材安全作出了重要贡献。“十二五”期间,科技人员在第一代种子园和第二代种子园的基础上,开始了第三代的换代升级,不断攻克杉木良种选育和高效培育的技术关隘,新营建的杉木第三代种子园遗传增益超过40%;各项配套技术的研发使杉木效益显著增加,使用发酵技术配制的杉木容器育苗轻基质,可提高良种苗木出苗率50%以上;杉木大中径材立地控制和低密度目标树培育技术的应用,使轮伐期缩短7-8年,产量提高20%以上。
  目前,杉木第三代种子园正在福建、广西、湖南等适生地区快速扩张,将为林业生态建设提供高世代杉木良种。
  作为良种培育的基础性保障,林木育苗新技术的突破备受社会广泛关注。特别是轻基质网袋容器育苗技术已站在国际前沿,利用该项技术造林已超过1000万亩,新增利税超过30亿元。
  重攻关,一项突破实现一次飞跃   在林业产业发展的链条中,良种选育是基础环节,加工、制造以及开发全产业链的增效技术的突破,同样关系着产业的转型升级,往往一项重大突破和加快应用极有可能催生一次飞跃,为绿色环保、低碳节能、循环经济的发展带来新的机遇。。
  为充分发挥我国竹资源优势,提升竹材附加值,林业科技工作者突破了竹青竹黄胶合、竹材纤维化分离和竹材高效重组等关键技术,使竹材的一次利用率从20%-50%提高到90%以上,系列关键技术及装备辐射全国13个省(市)45家企业;竹基纤维复合材料及其制品出口到美国、英国、德国等46个国家和地区,新增销售额17.39亿元,新增利润2.62亿元;特别是竹缠绕复合材料是我国具有自主知识产权的新型绿色材料,能广泛替代玻璃钢、水泥、塑料等不可回收的高污染和高能耗原材料,可应用于管道、高铁和现代建筑等多个领域。多项竹产品增值制造技术的广泛应用,显著提升了我国竹质工程材料的加工制造水平,始终引领着世界竹产业的发展。
  为打造节能降耗、清洁生产的环境友好型产业发展格局,我国成功研发出了E1/E0级胶合板用改性脲醛树脂胶黏剂,生产成本降低200元-250元/吨,实现了胶合板类人造板甲醛减控制造,打破了国际绿色贸易壁垒,增强了产业国际竞争力;在再生资源的高效利用方面,已突破了超低甲醛释放农林剩余物人造板工业化的关键技术,为彻底解决人居环境的甲醛污染提供了保障,实现了经济与生态效益均衡发展,应用这项技术的41家企业新增产值达38亿元、利税4.5亿元。
  据统计,“十二五”期间,我国林业系统围绕产业升级的需求,突破了低质木材原料高效利用、竹基复合材料制造、木塑复合材料制造等一批关键技术,实施了家具用速生材改性、实木复合门机械化制造与环保涂装等一批项目,创制新产品、新装置84项,建立示范点、中试线、生产线共63条,支撑林产品附加值提高20%,资源利用率提高15%,林产品加工业年增长幅度达12%。
  业界专家表示,不管是突破了产品增值的技术难题、创新了生物基胶黏剂制备与应用关键技术,还是攻克了木基材料易燃发烟难题、显著地减少了甲醛污染的危害……我国林业产业全产业链上的“科技突破”的身影,都为林业产业发展插上了新的“翅膀”,为保障国家木材安全提供了有力支撑,为提高人居环境质量和公共安全保障作出了新的贡献。
  抓突破,一项工艺培育一个产业   强化战略导向,破解能源、林药、新材料等新兴产业的技术瓶颈,才能为我国战略性新兴产业的发展注入内生动力,推动我国林业产业在国际舞台迈出新的步伐。
  为拓展木质纤维素原料高值化利用途径,突破了羟甲基化和逐步共缩聚、开环共缩聚、插层复合、固态酯化与压缩增强等关键技术,创制出了木质素基树脂、吸附材料、增强处理材、可降解高分子材料、碳基电磁屏蔽复合板材及功能化包装材料6种具有广阔市场前景的高附加值新材料,极大地提升了木质纤维资源的高效和高值化利用,为培育生物基材料新兴产业奠定了基础。
  为推进高品质生物基燃料油的产业化,先后攻克了复合溶剂加压液化精炼耦合和催化裂解精炼耦合关键技术,木质纤维液化率达94.2%,缩短裂解时间30%,开发出了裂解反应釜内置无动力旋转薄膜快速裂解技术工艺,制备出高品质生物基液体燃料新产品4种,成功实现了在汽油发动机上的稳定运行,并建成年产1000吨的油脂裂解生物燃油生产线,产品质量符合国家标准,低温性能显著优于普通石化柴油,成为保障国家能源安全的重要突破口。
  为发挥林药优势,研制出南方红豆杉、银杏等树种定向培育技术体系5项,经检测,经济产量和含量均超过20%;研制出目的林药组分紫杉醇、京尼平等产品8个,并研制出相应的水溶性冻干粉制剂及检验鉴定技术与标准7个,且均完成了药效活性评价;开发了剩余物中木质素和纤维素的高效分离、木质素柴油添加、纤维素酸解葡萄糖浆工艺技术,研制了木质素柴油乳化等关键设备。木质素柴油成品中木质素溶液添加量达10%,纤维素酸水解生物制氢原料的葡萄糖得率为85.3%。
  为提升林化工业水平,突破了高效均质浸渍、节能磨浆、多点加药及废水高效处理等制浆造纸关键技术,电耗降低30%、化学品用量减少20%-30%,成果居国际先进水平,并打破了化机浆生产技术及装备长期被国外企业垄断局面,成套技术与装备已在江苏、福建等省30多家企业推广应用。
  唯改革者进,唯创新者强。目前,我国林业已在生物科技、生物材料、生物医药、生态环保科技、能源资源科技、材料科技等前沿领域和关键领域取得重大突破,我国正在由林业产业制造大国向创制强国转变,科技正在引领林业产业深度变革并向纵深发展。

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