是疯狂的未来设想还是成功的创举？在生物化工的平台上化学工业处于什么样的地位？新的“绿色黄金”有什么样的商机？最重要的是绿色黄金的竞争力如何？

生物原材料要想代替石油脑出现在化工企业价值增值链的最前端，并成功地进入到化工原材料领域，还需要经过一段很艰苦的历程。因为只要还有足够的石油资源，石油产品的价格就不会太高，从石油原材料转换到生物质基原材料的最大障碍是成本太高。“最大的问题是生物质基原材料价格的波动很大，例如糖和植物油价格的反复波动。”Evonik公司生物技术中心的负责人Thomas Haas先生说。基于原材料价格的波动，使得以生物原材料生产出来的每吨碳的价格始终高于石油原材料的同类产品。例如：2011年3月利用生物原材料生产出来的乙醇每吨价格为1508欧元，而丙烯的价格为每吨1384欧元。据Haas先生介绍，利用生物原材料灵活地生产流程生产乙醇、丙烯，具有很强的竞争力。

需要创新动力

影响产品竞争力的不仅包括原材料的价格，而且包括工艺技术。在许多可再生生物原材料流程工艺生产过程中的工艺技术已经是一种“白色”的技术。但这些技术在研发过程中所耗费的时间和资金较多，例如以目标反应为主导的微生物工程，它们进行了生物催化器的尝试，一种能够把最坚固的物质粉碎的工艺技术，这样的解决方案需要很长的时间才能完成。因此，Haas先生计划用十年的时间来完成从方案设计到商业化的全套方案，实现利用可再生原材料生产化工原材料的目标。

这一研发工作会受到工艺过程的限制，例如：生物工程中下游工程的限制。“其中的一个障碍就是最终产品必须满足化工技术标准要求的卫生清洁标准。而微生物工程的原材料生成的产品都在发酵液中。”Uhde生物技术公司的Joachim Schulze博士解释说。另外，在发酵液中生物生产的成品量非常有限，或者所使用的微生物没有达到产品浓度的要求。“创新性的解决方案，例如原位产品分离技术或者低PH值时的过程控制等解决方案需要进一步研发。”Evonik公司的专家Haas先生说。

“我们只能一步一步地改进完善现有的工艺技术。”
——Joachim Schulze博士， Uhde生物技术公司

下游技术的研发费用非常高，从发酵液中萃取产品占整个生产过程总成本的80 %。另一方面，从实验室到生产实际的按比例放大，实验室生物技术与传统化工技术的相互结合也都要有所发展。Evonik公司研发出了综合化工（Hybridchemie）新技术，Haas先生说：“美国和中国都在努力研发磷酸盐缓冲液（Polybutylensuccinat），这是一种生物制剂与化学制剂化的混合物。”

不是盘子和油箱的讨论

可食性生物物质的使用，尤其是生物燃料的生产并不是都得到了认可。生物燃料在满足E10燃料标准的问题上表现得最为突出。其中最常见的反对派论点是“许多可能的食品就这样从盘子上到了油箱里”。原材料的使用是却有别于这一说法，对此，Schulze先生说得非常清楚：“与食品和燃料的讨论不同，化学工业企业没有像燃料生产企业那样消耗很多的原材料或者食品。从理论上讲，全球的化学原材料需求量都可以用可再生原材料来生产，且不会对人类的生存、生活带来影响。”

因此，在加大生物燃料研发时不存在食物与燃料的竞争问题。利用生物质基生产燃料、化工原料、产品的生产设备已经进入了第二代，它们已经不再像第一代那样消耗很多的淀粉和糖，而是使用源于植物废弃物的木质纤维素，例如源于稻草和甘蔗渣的木质纤维素、食品和糖工业生产出来的含有纤维素的下脚料。南德化工集团公司利用Sunliquid工艺技术在特种酶的帮助下把纤维素和半纤维素分解为单糖、纤维素乙醇。他们计划在2011年内完成示范设备调整和试车，并计划在将来能够利用这一设备使用其他的可再生原材料。

已有的和计划建造的生物基的基本化工产品摘录

具有潜力的工艺技术

木质纤维素是一种原材料，霍伦霍夫研究所化工生物工程技术CBP项目中广泛采用这种原材料。在Leuna市CBP项目的试验基地中，霍伦霍夫研究所和它的合作伙伴正在积极努力地研究。Linde KCA公司不仅希望成为这一技术领域的总承包商，而且希望成为几个研发项目的合作伙伴，开发具有自主知识产权的工艺技术。

Sulzer Chemtech公司流程工艺技术和聚合物技术部的总经理Torsten Wintergerste博士说：“目前，第一个具有市场竞争力，不以石油为原材料的工艺技术已经出现了。第一种利用生物质基生产的聚合物（如PLA）已经能够向传统的石油化工产品发起挑战。”这家企业设计制造生产从发酵牛奶乳酸（LA）中提取聚乳酸（PLA）的设备和关键部件。“在向用户提供了第一台小型设备之后，即开始了大型设备的设计工作。这一领域有很大的发掘潜力，Sulzer公司计划加强这方面的开发。”Wintergerste先生补充说。研发包括为瑞士一家企业设计制造的PLA产品的半工业化生产设备。“未来最感兴趣的生产领域是琥珀酸生产领域，因为它有现成的核心工业园，有代替顺丁烯二酸酐的潜力。”Uhde公司的专家Schulze先生说道。Uhde公司和它的合作伙伴Myriant正在努力制造一台示范设备，到2012年年底将投入生产，这台示范设备将每年生产15000t产品。

生物化工技术不像帽子里变兔子的魔术那么简单，“我们只能一步一步地改进完善现有的工艺技术。我们已经开始改进完善乳酸（PA）、聚乳酸（PLA）生物工程技术，在今后的两三年内我们主要关注琥珀酸技术领域。”Schulze先生说道。从中期发展的角度来看，估计化工和石油工业领域会出现一个“原材料转型期”，石油作为全球含碳量领先的原材料会保留下来，但基础原材料的范围却不断地扩大。作为潜在的生物质基原材料与石油的竞争中，化工企业和流程设备制造企业认为，到2015年，生物质基原材料将会占据25%的市场份额。