提起造紙工業,許多人的印象是污染。實際上,如今的造紙廠早已不是污水橫流的小作坊。依靠技術創新,它甚至可以成為合理利用資源的環保樣本。在近期由中國科協主辦、中國造紙學會承辦的第65期“新觀點、新學說”學術沙龍上,許多專家認為,造紙工業承載了“生物質精煉”發展的希望。
所謂生物質精煉,就是從生物中,而不是化石礦產中,盡可能多地提取材料和能源。“各院所高校都有生物質精煉的研究團隊,但造紙學科有獨特的優勢,因為造紙就是一種生物質精煉。”華南理工大學制漿造紙國家重點實驗室主任孫潤倉在會上表示,造紙利用的是生物質中的縴維素,剩下的木質素和半縴維素等成分如能利用,就是一種精煉。
“生物質精煉,一是要做成生物質能源,二是化學品,三是材料。”孫潤倉說 “2005年以前,生物質能源被叫得特別響,但到2008年以後就明顯改變了。今年國家統計顯示,用生物質做能源的只佔生物質用量的1%—2%,有將近90%的生物質被作為材料使用了。”
一方面,著眼于能源的生物質精煉技術普遍無利可圖;另一方面,物盡其用又是節約型社會的目標。造紙工業作為目前的生物質材料大戶,自然擔起了探索生物質精煉未來的任務。
“今天我們所討論的生物質精煉的概念,跟上世紀70—80年代造紙工業所提出的綜合利用概念本質是一樣的,當時搞綜合利用做了很多產品。”中國制漿造紙研究院總工程師鄺仕均說,“尤其是亞硫酸鹽法制漿,還能生產出香蘭素、酒精、木素等副產品,當時廣州紙廠很火,什麼產品都能賣出去。”
南京林業大學教授李忠正也認為,傳統制漿造紙早就在探索生物精煉的辦法。他介紹說,1950年代,我國就有造紙廠用亞硫酸鹽法生產出了人造絲漿、酒精、飼料酵母和木質素磺酸鹽。
鄺仕均表示,盡管現在國外還有使用亞硫酸鹽工藝來開發多種產品的,但中國因為廢水治理的原因,已經放棄了這一工藝。他認為應該考慮重拾這一工藝,同時研究處理廢水的辦法。“這樣整個制漿造紙工業不但不會消亡,而且還會大有發展。”
鄺仕均認為,硫酸鹽漿廠和生物精煉相結合有兩種途徑。一是在制漿前把半縴維素盡可能溶解出來利用。避免傳統方法︰將其與木素一起付之一炬。另一途徑,就是黑液氣化——將廢液變為主要成分是一氧化碳和氫氣的合成氣體。
廣西大學教授農光再表示,2010年國內生產紙漿2005萬噸,伴隨產生約1650萬噸—2100萬噸黑液。黑液氣化被認為很有前途,但還未有成熟辦法。
廣西大學的一項實驗顯示,在保持堿回收率的同時,能回收部分木素。技術成本也不高。唯一的缺憾在于,木素沒有太好的銷路。
提到黑液氣化技術,中國制漿造紙研究院院長曹春昱認為︰“誰也不敢說5年內不可以商業化運作。也許3年之後就會非常快速地發展起來。這取決于我們行業內外共同的努力。”
他舉出造紙行業內的例證︰用造紙廢水生產沼氣的技術近10年來已經成熟;固體廢料發電5年前沒人敢說成功,今天已比較普遍。
除了黑液氣化,還有一些新技術已開始投入實踐。來自山東一家紙業公司的工程師張偉介紹說,他們公司用優化過的硫酸鹽制漿法,生產出了溶解漿,從中可以開發粘膠縴維(一種紡織材料);下一個目標則是醋酸縴維和納米縴維素等。
他們還從半縴維素里生產出糠醛、木糖和木糖醇。該公司的兩條木糖醇生產線剛剛投產,成本有望比玉米芯制木糖醇低。
會上還有專家指出,用廢紙制漿產生的脫墨污泥里,含有大量有機質含量高的細小縴維,是進行生物質精煉的很好材料。這也是未來我國造紙業發展的一個方向。
鄺仕均介紹說,目前美國、瑞典和芬蘭等國家為了扭轉造紙工業的夕陽趨向,都在研究各種生物質精煉技術,雖未達到大量生產的階段,但有一些方向頗具希望。
孫潤倉表示,國內其它行業已建成的萬噸級的生物精煉項目有4個,馬上還要投產30萬噸級的。但這些項目產品單一。造紙業搞生物精煉可以有多方面的產出,較其它行業更有優勢