利用秸秆合成新型生物塑料材料 当前位置:首页成果转化

方案详述(T2016100086)


一. 技术背景

秸秆焚烧是指将农作物秸秆用火烧从而销毁的一种行为。秸秆焚烧造成雾霾天气,并产生大量有毒有害物质,对人与其他生物健康形成威胁。

秸秆焚烧产生的主要危害有:

1、引发交通事故,影响道路交通和航空安全。焚烧秸秆形成的烟雾,造成空气能见度下降,可见范围降低,直接影响民航、铁路、高速公路的正常运营,容易引发交通事故,影响人身安全;

2、引发火灾。秸秆焚烧,极易引燃周围的易燃物,导致“火烧连营”,一旦引发麦田大火,往往很难控制,造成经济损失。尤其是在山林附近,后果更是不堪设想;

3、破坏土壤结构,造成农田质量下降。秸秆焚烧也入地三分,地表中的微生物被烧死,腐殖质、有机质被矿化,田间焚烧秸秆破坏了这套生物系统的平衡,改变了土壤的物理性状,加重了土壤板结,破坏了地力,加剧了干旱,农作物的生长因而受到影响;

4.产生大量有毒有害物质,威胁人与其他生物体的健康。

因此,利用秸秆合成用于生物降解材料可大大减少秸秆焚烧带来的危害。

二. 技术方案概述

此项目针对中国“秸秆焚烧引发的雾霾污染”和“白色塑料污染”等环境难题,开发了一种非常独特的生物制剂——“酵母与无细胞酶复合联产制剂”,应用于专利保护的生物联产技术,可以帮助农业公司利用现有的沼气设备,将秸秆等农业废弃生物质转化为直链淀粉,同时生产乙醇作为副产品。直链淀粉是生产生物塑料的优良材料,有利于缓解“白色污染”。联产乙醇产品可以进一步提高项目的经济效益,实现“本地资源,本地消化,本地盈利”的可持续发展模式。

此项目将生产专利保护的酵母与无细胞酶联产复合制剂(以下简称联产制剂),应用于独创的联产技术,这一联产技术创造性的将生产直链淀粉的无细胞酶机器和生产生物乙醇的酵母平台偶联,以农业废弃生物质为原料,同时生产直链淀粉和生物乙醇两种产品,生产废料还可以作为饲料出售,进一步增加项目的经济效益。

三. 项目阶段目标

此技术项目的项目阶段目标为实现联产技术在中国农村利用秸秆生产生物塑料材料的产业化应用,具体如下:

1. 一年内实现联产制剂高效的直链淀粉生产效率,达到1:200以上;

2. 三年内建立设备效能为200立方米发酵联产试点设备,年处理秸秆1万吨,满足中国4~5个自然村的秸秆年处理需求,实现产值1500万元以上,利税500万元以上。项目中试需筹资600万人民币以完善联产制剂产品的性能并开拓市场。一旦完成相关产量和性能指标,就积极筹备上市,为前期投资人提供退出的机制,并为下一步产业化进行融资;

3. 五年内大力推广200立方米联产设备效能,争取达到100个类似设备投入生产,年处理秸秆100万吨,满足中国500个自然村的秸秆年处理需求,实现产值15亿以上,利税5亿元以上。

四. 盈利模式和盈利来源

1. 盈利模式

此技术方案生产专利保护的联产制剂,占据联产产业链上游供应商位置,通过降低成本和制定产品行业标准(联产制剂)来获得对产业链下游企业更大的议价权,以实现收益的最大化。

2. 盈利来源

此技术方案的盈利来源包括以下几个方面:

  • 酵母与无细胞酶复合联产试剂的销售收入;

  • 联产生产工艺设计服务:针对不同的生物质原料设计不同的工艺;

  • 联产生产中的技术支持服务。

五.团队与管理

项目由张以恒教授团队开发,张以恒教授是美国维吉尼亚理工大学正教授,并创立两家美国生物公司。技术团队中游淳博士已经入选中国2015年第十一批“千人计划”青年人才,管理团队核心马晖博士拥有中国科学院上海分院博士学位与美国北卡大学MBA学位,具有深厚的学术和管理背景。

六.合作方式

此公司希望与有一定研发能力,有生物科技背景的企业合作,并希望能获得高科技投资的投资人的投资。

技术优势


联产复合制剂的优势在于科技含量非常高。通过联产来生产两种高附加值产品,并且显着控制成本,因此经济可行性高,并将开拓一个全新的绿色环保产业——直链淀粉和乙醇联产产业。目前市场上无此类处理秸秆的高端制剂产品。联产复合制剂市场保守估计在500亿人民币以上。

与其他秸秆处理技术相比较,联产技术提供了一种全新的处理思路,运用最新的科技成果,科技含量非常高,开拓出一个全新的绿色环保产业领域——直链淀粉和乙醇联产产业。此外,通过联产来生产两种高附加值产品,成本控制的优势显着,经济可行性高,能帮助用户特别是农户实现“本地资源本地消化,本地盈利”。联产制剂领先的技术优势和成本优势将为产品带来不可比拟的竞争优势。

技术效果与指标


此技术方案已经通过了小试测试,酶机器合成直链淀粉的生产效率已达到1:50以上,即1克酶试剂可以生产50克直链淀粉。目前酶制剂累积产量超过200克,人造淀粉和乙醇的累计产量达到5公斤,得率均为45%左右。

联产试剂最重要的6项技术指标,目前2个已经完成,其余4个达到中试的要求,开始进行中试测试优化技术、产品和工艺。

本项目处于产业中试阶段,需筹资600万人民币以完善联产制剂产品的性能并开拓市场。一旦完成相关产量和性能指标,就积极筹备上市,为前期投资人提供退出的机制,并为下一步产业化进行融资。

合作方式:

  • 产业合作:与有一定研发能力,有生物科技背景的企业合作。

  • 融资:愿意对高科技投资的投资人。

适用对象


此技术方案应用广泛,主要可应用于:

  1. 农业集团与公司:联产复合试剂可以帮助农业用户以农作物秸秆为原料,利用现有的沼气设备,生产直链淀粉以及生物乙醇初级产品。
  2. 森林维护与木材加工企业:森林砍伐与木材加工中生产出来的木屑等,也可作为联产复合试剂的下游原料。
  3. 城市环保部门:城市园林剪枝收集到的废弃生物质也是原料来源之一。