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用“绿色科技”破解“白色污染”难题

  随着国家《“十四五”生物经济发展规划》的出台,生物技术在“降塑”上被寄予厚望。但长期以来,受制于成本和技术,可降解生物塑料的产能一直是个问题。日前,南京工业大学与态创生物科技(广州)有限公司(以下简称态创生物)达成合作,布局百万吨级可降解生物塑料项目,引起业内关注。

  “我们这次布局的是国内鲜有的生物基PBS项目,预计将在年底实现量产。”合作项目首席科学家、南京工业大学教授、博士生导师姜岷表示,因需求急剧增大以及石油资源的不可再生属性,生物基PBS发展空间巨大。

  PBS是一种可完全生物降解聚合物,可在自然界中细菌或酶的作用下实现降解,被视为环境友好型材料中的“潜力股”。按照原料来源,可分为石油基PBS与生物基PBS两大类。

  行业调研显示,全球每年使用塑料袋约1万亿个、塑料瓶约2000亿个。疫情防控期间,全球塑料包装市场规模从2019年的9092亿美元增长到2021年的10126亿美元。由塑料制品引发的“白色污染”,具有处理难度高、回收利用难和环境破坏周期长等特点,生物降解塑料被视为解决“白色污染”的最新方案。

  随着世界范围内垃圾分类和“限塑令”的强制性逐步升级,PBS迎来了巨大的发展机会。姜岷说,目前的塑料制品市场,给足了可降解塑料的替代空间。“未来,在政策加持和降低成本双重作用下,生物基PBS市场增长会非常强劲。”

  长期以来,全生物基PBS囿于成本问题,不能很好地进入市场。目前,国内尚未有真正意义上的全生物基PBS生产企业,PBS合成原料无论是自产还是外购,成本都难以大幅降低。

  南京工业大学在生物基PBS核心原料丁二酸的生物合成上,有着非常出色的技术储备。姜岷透露,此次南京工业大学与态创生物合作,生产的生物基PBS的成本可直接追平石油基PBS。

  南京工业大学在丁二酸工业菌株构建过程中省去了有氧菌体的培养过程,可实现“一步厌氧”,从而大幅降低成本。在此生产工艺中,碳捕捉技术可实现生产1公斤丁二酸固定0.37公斤的二氧化碳,并依托态创生物的多物质量产平台,通过高通量筛选的方式进行代谢通道改善,进一步提升生产效率。

  值得一提的是,态创生物的生物法丁二醇量产技术,可以免去丁二酸到丁二醇的化学物质消耗,直接将生物法丁二酸与生物法丁二醇聚合成为全生物基PBS,让生产更为绿色环保。姜岷说,南京工业大学和态创生物合作能充分发挥各自的优势,突破实验室转化到规模化生产的技术瓶颈,有效提升了产品竞争力,在降低产品成本的同时,让生物基PBS产品的质量、性能不断改进。

  科学家们预判,未来生物技术对人类的影响将远远超过信息技术,在这个已“鸣枪起跑”的生物经济“新赛道”上,采用工程化设计理念并按照特定目标改造的合成生物,将用以解决人类食品短缺、能源紧张、环境污染、医疗健康等各方面的问题,对于全球可持续发展至关重要。

  “态创生物作为生物制造平台,致力成为绿色生态基建者,我们一直以需求为导向,打破科研与应用、实验室与工厂的壁垒,努力让合成生物模式改变传统生产方式,为构建绿色低碳经济贡献力量。”态创生物创始人兼CEO张志乾说,此次与南京工业大学的合作,将立足助力“双碳”目标实现、减少环境污染。

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