李昌珠
我國科技工作者已經就工業油料植物產業進行了長期的研究開發,獲得了一系列階段性成果,突破了高產高含油新品種選育、油脂高效制備和油脂清潔高效轉化能源、化工和材料產品等一系列關鍵技術和共性技術瓶頸。
湖南省林業科學院科研團隊主持完成的“非耕地工業油料植物高產新品種選育及高值化利用技術”獲得了2014年度國家科技進步二等獎。項目針對我國非耕地發展工業油料產業存在高產品種缺乏、加工技術和裝備落后、產業效益較低等難題,在蓖麻、光皮樹和油桐等工業油料植物高產新品種選育、非耕地矮密化栽培和油料高值化利用方面取得突破性成果,填補了工業油料良種、加工裝備、能源和材料產品與技術多項空白,促進了工業油料植物利用技術和裝備支撐體系進步,提高了工業油料植物整體經濟效益和競爭力。它同時還提出利用非耕地資源發展工業油料植物新型產業的理念,為完善工業油料植物定向培育技術理論和油脂產品清潔轉化理論作出了有益貢獻。
工業油料植物高產高含油良種選育取得了重大突破。首創了蓖麻純雌系三系雜交育種新技術,選育出淄蓖麻8 號等高產高含油新品種8 個,每公頃產干籽4554千克,對比提高32.8%;運用無性系矮化育種技術選育出高產高含油的光皮樹矮化新品種10 個和油桐新品種4 個,光皮樹干果和油桐干籽每公頃產量分別達到5274千克和3057千克。新品種通過國家和部省級審定。
工業油料植物定向培育技術取得新的進展。研究出新品種區域應用組合控制、株型調控和立地指數密度“三控制”高產栽培技術,攻克了良種制種繁育技術難題。創立了蓖麻純雌系工程化高產制種新技術,系統研究出新品種區域應用組合控制、株型調控和立地指數密度“三控制”高產栽培技術,產量對比提高20.9%;攻克了光皮樹組織培養、扦插和嫁接技術,工廠化年繁育苗木1600 萬株,創新集成品種矮化和砧木矮化栽培的“雙重矮化”技術,實現了光皮樹矮密化栽培,3 年始果,5 年達到盛果期,株高小于3.0米,產量對比提高25.3%;建立了油桐花果調控高產栽培技術,座果率提高16.7%。
發明了高含油、多雙鍵和羥基活性官能團的工業植物油料清潔、高效制備技術和裝備。創建了蓖麻、光皮樹和油桐油料理化性質的快速檢測方法。發明了連續式低溫壓榨耦合多級逆流萃取制油技術與裝備。實現了油料直接入料壓榨以及油脂和磷脂等高附加值產品的同步提取。制油過程溫度低于80 ℃,殘油率小于1.0%,蛋白變性率低于5.2%,較傳統技術節能10.3%。
創新了工業植物油料清潔、高效轉化油脂基能源產品、材料產品和化工產品技術。發明了集氣-液-固三相酯化、粗甲酯無水脫皂功效于一體的甘油沉降耦合連續酯交換技術制備生物柴油工藝。開發了耐低溫柴油添加劑和生物柴油混配產品B5 和B10。油脂單程轉化率提高14.7%,能耗降低18.6%。創新集成油脂選擇性加成定向聚合酰胺化等關鍵技術和制備工藝用于環氧結構膠和環氧瀝青材料的耐高溫低粘度聚酰胺固化劑產品。運用定向重組、催化轉化及調和混配技術,開發出大跨度溫度范圍發動機等特用的SM 級油脂基生物潤滑油系列新產品。
盡管研究成果豐碩,但是工業油料植物產業發展面臨土地資源的供應、生物多樣性的協調、森林生態環境的保護等因素制約;原料難以實現低成本規模持續供應,上游(原料)、中游(原料轉化能源產品)、下游(市場應用)嚴重脫節。為此,必須從以下幾方面著手,努力推進。
在未來我國工業油料植物產業發展的過程中,我們要繼續貫徹執行已經制定的“不與糧食爭地、不與口爭糧”和從“耕地種植”轉移到“非耕地種植”的基本國策。
要明確產業發展為初級階段。工業油料植物產業的發展涉及到戰略定位、發展目標、實施路徑、技術創新、與其它產業協調等諸多領域技術成熟配套、資源供應、技術鏈和產品鏈等相聯問題。只有定位和認識清楚了,產業發展大計才能清晰精準高效。
要解決與其它新能源政策不一致的問題。例如燃料乙醇與生物柴油企業存在著資源培育、產品應用補貼政策不平衡、不一致的問題。有待進一步出臺政策,規范市場準入、資源培育促進辦法、產品補貼等。
要建立工業油料植物集成示范技術體系。主要任務是針對產業發展中的重大關鍵、基礎性和共性問題開展攻關,進行系統化、配套化和工程化研究,建立相應的質量檢測技術體系,提供可規模化生產的成套技術、標準、工藝、裝備,開發出市場需求的新產品。
總之,我國工業油料植物研究開發歷史雖然悠久,但作為一項產業著力培育發展,依然任重道遠。我們應當充分結合當地自然和經濟社會特點及需求,通過科技創新解決政策、規劃及關鍵技術問題,實現經濟、生態和社會效益總體提高。endprint