三、生物化工產業為可再生環保瀝青的發展打開了一個新的思路
英國的專家盡管在技術上可以開發出可替代石化瀝青的植物瀝青,但由于受到原料和市場的限制,難有大的作為。相比較而言,中國擁有十分豐富的可再生植物資源,特別是秸稈作物資源,蓬勃發展的生物化工技術已經可以分解玉米秸稈中的多糖,其中一個路徑就是煉制燃料乙醇或多元醇,還有一個路徑就是多元糖類物質經過酸化或酯化處理后,可部分替代石化瀝青,達到防水卷材或道路瀝青的要求。
長春大成實業集團自2010年開始率先在國內致力于植物煉制瀝青的開發,利用淀粉質材料或玉米秸稈中的C5、C6糖經過酯化或環化處理成大分子化合物之后,添加到瀝青當中,減少瀝青的用量,達到部分替代的目的。在防水卷材的多次試驗中根據效果的要求,可以替代5~15%的石化瀝青。
相比植物油腳的提煉,生物化工法煉制的可再生瀝青完全具備工業化大規模生產的要求,根據我們的測算,玉米秸稈有用的C5、C6糖大約占到其質量比重的60%左右,可直接提煉成高附加值的燃料乙醇或者多元醇,余下30%部分可直接煉制成植物瀝青,相當于每噸玉米秸稈的18%可以煉制成植物瀝青。
保守估計,僅我國玉米大省吉林省,每年玉米秸稈的產量就大約有3600萬噸,目前,當地農戶大都直接燃燒成灰作為肥料回用,造成了大量的浪費和二氧化碳排放,污染環境。如果,其中的一半秸稈能夠有效利用起來提煉成植物瀝青,大約可以形成324萬噸的年產能,接近我國目前需要從國外進口石化瀝青的總量,具有非常重要的戰略意義。
從經濟回報看,目前,吉林省玉米秸稈的收購價是400元/噸,可綜合利用價值部分占60%。其中,煉制燃料乙醇或多元醇的比例占42%,市場平均售價為8000元/噸,余下18%可煉制成植物瀝青,假設植物瀝青售價為3000元/噸,那么綜合每噸的產品價值將可以達到3684元,產品價值與原料成本之比為9.21:1,價值提升空間巨大,因而,玉米秸稈具有十分可觀的開發利用價值。目前,秸稈制燃料乙醇或多元醇的技術已經十分成熟,植物煉制瀝青的開發利用也已經指日可待。
四、創新的產品需要創新的應用思維
如果我們僅僅依靠植物油腳的綜合開發利用,是難以滿足我國石化瀝青市場需求的,因為由于單個加工企業的油腳規模均很小且分散,造成收集成本過高。但生物化工企業目前正蓬勃發展,規模日漸強大,特別是植物秸稈的綜合利用開發,就可以形成較大的單產規模和產能,滿足石化瀝青的市場需求。植物瀝青除了在鋪路和防水卷材等領域應用以外,還可以作為良好的制模粘合劑使用。
植物瀝青不屬于多芳環復雜化合物,它具有低碳環保和可再生的優點,未來石化瀝青枯竭后,我們依然可以透過植物煉制技術源源不斷地生產出來。此外,與石化瀝青有著明顯區別的是,植物瀝青具有一定的親水性和可降解性,不能簡單給予替代使用,必須采用一些表面活性溶劑或者乳化劑配合使用,改善與石化瀝青的相容性。
植物瀝青常溫下具有良好的流動性,與石化瀝青均勻混和后,起到一定的增稠作用,會增加瀝青與碳酸鈣或者石料的粘合性及親和力,不易出現沉降分層,使鋪灑更加均勻。
英國交通研究實驗室的環境顧問認為,如果植物瀝青在再循環利用以及耐久性方面改進到石化瀝青的水平,那么植物瀝青將具有廣闊的發展前景。