兩千多年前，中國(guó)人發(fā)明了造紙術(shù)，讓人類(lèi)文明得以傳承。兩千多年后的今天，中國(guó)已從“紙業(yè)古國(guó)”轉(zhuǎn)變成“紙業(yè)大國(guó)”。
早在2009年，我國(guó)就已超過(guò)美國(guó)，成為世界紙制品第一生產(chǎn)國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年前三季度，我國(guó)紙制品生產(chǎn)量為8694萬(wàn)噸。
然而，產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背后也有隱憂。高能耗、高污染及產(chǎn)能過(guò)剩，成為籠罩在造紙行業(yè)頭頂上揮之不去的陰云。造紙行業(yè)面臨轉(zhuǎn)型。
“傳統(tǒng)制漿造紙企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)型為集約化的生物質(zhì)精煉廠，在利用木材等生物質(zhì)原料生產(chǎn)紙漿產(chǎn)品的同時(shí)，還可以生產(chǎn)出更為精細(xì)、多元的產(chǎn)品�！�
在日前由中國(guó)科協(xié)主辦的新觀點(diǎn)新學(xué)說(shuō)學(xué)術(shù)沙龍上，專(zhuān)家們認(rèn)為，利用生物質(zhì)精煉技術(shù)把原材料“吃干榨盡”，是未來(lái)造紙業(yè)的希望所在。
精煉出高附加值產(chǎn)品
傳統(tǒng)造紙行業(yè)給人的第一印象是污染。要做到可持續(xù)發(fā)展，造紙廠需要依靠技術(shù)創(chuàng)新，并成為合理利用資源的環(huán)保樣本。
“造紙利用的是生物質(zhì)中的纖維素，如果將生產(chǎn)剩下的木質(zhì)素和半纖維素等成分合理利用，就是生物質(zhì)精煉技術(shù)的提升。”華南理工大學(xué)制漿造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任孫潤(rùn)倉(cāng)解釋說(shuō)。
其實(shí)，傳統(tǒng)制漿造紙?jiān)缇驮谔剿魃锞珶挼霓k法。據(jù)南京林業(yè)大學(xué)教授李忠正介紹，上世紀(jì)50年代，我國(guó)就有造紙廠用亞硫酸鹽法生產(chǎn)出了人造絲漿、酒精、飼料酵母和木質(zhì)素磺酸鹽。
所謂生物質(zhì)精煉，就是從生物中盡可能多地提取材料和能源。經(jīng)過(guò)提取、分離、轉(zhuǎn)化等深加工手段，使生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成材料、燃料、電能和高附加值的化工產(chǎn)品。
目前，美國(guó)、瑞典和芬蘭等國(guó)家為了扭轉(zhuǎn)造紙工業(yè)的夕陽(yáng)趨向，都在研究各種生物質(zhì)精煉技術(shù)。中國(guó)制漿造紙研究院總工程師鄺仕均說(shuō)，雖未達(dá)到大量生產(chǎn)的階段，但有一些方向頗具希望。
比如，世界紙業(yè)巨頭之一的芬歐匯川集團(tuán)正在芬蘭建設(shè)以木材為基礎(chǔ)生產(chǎn)第二代生物柴油的生物精煉廠，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能為10萬(wàn)噸。與傳統(tǒng)的化石燃料相比，其生物柴油產(chǎn)品將使運(yùn)輸業(yè)的溫室氣體排放量減少80%。
研究須與產(chǎn)業(yè)結(jié)合
“生物質(zhì)精煉的概念，跟上世紀(jì)七八十年代造紙工業(yè)所提出的綜合利用概念本質(zhì)上是一樣的�！编検司f(shuō)。
作為目前生物質(zhì)材料的用量“大戶”，造紙工業(yè)自然承擔(dān)起了探索生物質(zhì)精煉未來(lái)發(fā)展的任務(wù)。近年來(lái)，我國(guó)科研單位在造紙業(yè)生物質(zhì)精煉方面的研究工作也相當(dāng)活躍。
不過(guò)，造紙業(yè)生物質(zhì)精煉技術(shù)的研究，必須要與產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合，才有未來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的前景。“這取決于我們行業(yè)內(nèi)外共同的努力�！敝袊�(guó)制漿造紙研究院院長(zhǎng)曹春昱說(shuō)。目前，造紙廢水生產(chǎn)沼氣技術(shù)近十年來(lái)已經(jīng)很成熟;固體廢料發(fā)電技術(shù)五年前還在試驗(yàn)階段，今天也已比較普遍。而較新的黑液氣化技術(shù)，也許三年之后就會(huì)非�？斓匕l(fā)展起來(lái)。
此外，一些新技術(shù)已開(kāi)始投入實(shí)踐。來(lái)自山東一家紙業(yè)公司的工程師張偉說(shuō)，他們公司用優(yōu)化過(guò)的硫酸鹽制漿法，生產(chǎn)出了溶解漿，從中可以開(kāi)發(fā)出一種紡織材料——粘膠纖維。下一個(gè)目標(biāo)，則是醋酸纖維和納米纖維素等。
他們還從半纖維素里生產(chǎn)出糠醛、木糖和木糖醇。該公司的兩條木糖醇生產(chǎn)線剛剛投產(chǎn)，成本有望比玉米芯制木糖醇低。
產(chǎn)業(yè)化仍存隱憂
然而，專(zhuān)家們也表示，造紙企業(yè)轉(zhuǎn)型為生物質(zhì)精煉廠，目前大多還處在實(shí)驗(yàn)室研究、中試或產(chǎn)業(yè)化示范階段，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化依然存在一系列障礙。
“以原料運(yùn)輸為例，存在一個(gè)收集半徑，超過(guò)一定距離，成本就會(huì)大幅上升。”華南理工大學(xué)教授武書(shū)彬說(shuō)，此外，還存在檢測(cè)手段和生產(chǎn)技術(shù)方面的問(wèn)題。
專(zhuān)家們認(rèn)為，與造紙有關(guān)的檢測(cè)技術(shù)早已成熟完備，而生物質(zhì)精煉需要對(duì)更多生物質(zhì)成分進(jìn)行精細(xì)檢測(cè)和分析，因此也需要檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備的豐富和改善。
在生產(chǎn)技術(shù)方面，造紙生產(chǎn)線原本已經(jīng)是完整獨(dú)立的，要想轉(zhuǎn)型為生物質(zhì)精煉生產(chǎn)線，就不可避免地有所補(bǔ)充和改變，有的甚至需要另建分廠，這就需要相應(yīng)的設(shè)備、人才和管理。
“從縱向上，需要自上而下打通農(nóng)林業(yè)、與生物質(zhì)精煉結(jié)合的造紙產(chǎn)業(yè)、包裝印刷業(yè)等一系列產(chǎn)業(yè)，形成大的產(chǎn)業(yè)鏈�！蔽鋾�(shū)彬說(shuō)，“從橫向上，生物質(zhì)精煉需要相關(guān)設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)的支持，與材料、食品、化工、能源甚至是信息、制造等產(chǎn)業(yè)相聯(lián)系，并催生出更多新興產(chǎn)業(yè)。”
