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PLA低成本製備、CO2基降解材料聚合技術,入選科技部2022年度國家重點(diǎn)研發計劃

來源(yuán):中國妖精影院樹脂網 2022-04-20 09:46:16

4月18日,科技部關於發布國家重點研發計劃點專項2022年度項目申報指南的通知,包括以下四個重點研發專項(xiàng),

·             “循環經(jīng)濟關鍵技術與裝備”重點專項

·             “大氣(qì)與土壤(rǎng)、地下水汙(wū)染綜合治理”重點專項

·             “典型脆弱生態係統保護與修複”重(chóng)點專項

·             “城鎮可持續發展關鍵(jiàn)技術與裝備”重(chóng)點專(zhuān)項

其中,“循環經濟關鍵技術(shù)與裝備”重點專項2022年度項(xiàng)目申報指南圍繞循環經濟基礎理論與顛覆(fù)性技術、工業固廢源頭減量與協同(tóng)利(lì)用、產品綠色設計與(yǔ)廢舊物資高質利用、城鄉垃圾與醫療廢物高效分類利(lì)用(yòng)、區(qū)域綠色低(dī)碳循環經濟係統集成示範等五個方向進行任務研究部署,擬(nǐ)啟動30個項目,擬安排國撥(bō)經費(fèi)約6億元。

以下是對循環、降解行業相關課題進行的整理。

1.循環經濟基礎理論與顛覆性技術

1.1 循環經濟前沿技術與裝備(bèi)探索 

研究內容:選擇應用信息、能源(yuán)、材(cái)料(liào)、生(shēng)物(wù)等多領域新興技術手段,青年科學家項目重(chóng)點(diǎn)研究資源密集型工業循環化重構 新過程,研究固廢轉化或代謝過程調控(kòng)新方法;科技(jì)型中小企業(yè)項目重點研究廢舊物資高質循環(huán)利用(yòng)新技術;開(kāi)展技術與裝備驗證。

考(kǎo)核指標:建立原(yuán)創性理(lǐ)論與前沿技術及裝備原型,完成擴大試驗驗證,產出樣品、樣機或工業軟件,其中青年科學家項目“固廢轉化或代謝過程調控新方法”研發任務(wù)單個(gè)項目應達到以下某一項指標:海洋微塑料原位降解率達到 100%;秸稈幹基物質水介質體係製備化學品產率達到(dào) 40%。

4.產品綠(lǜ)色設計與綠色供應鏈構(gòu)建技術(共性關鍵技術類)

4.1 一次性塑料包裝綠(lǜ)色(sè)替代與低成本製造技術 

研究內容:針對生物可(kě)降解塑料降解機理不明、製造(zào)成本偏(piān)高等一次性塑料(liào)包裝綠色替代(dài)難題,開展(zhǎn)不同來源生物可降解塑料包裝全生命周(zhōu)期資源環境影響評價,研究市場主流類型生物可降解塑料(liào)包(bāo)裝降解行為及其調控技術,

研發生物可降解塑料中間體高純度丙交酯催化妖精影院與低能耗聚合生產(chǎn)聚乳酸(suān)技術,

研發基於環氧丙烷(wán)、環氧丁烷的二氧化碳基生物可降解塑料高效催化與低能耗聚合技術,

研發聚乳酸、二(èr)氧化碳基塑料、脂肪(fáng)芳(fāng)香共(gòng)聚酯等共混複配與塑料包裝低成本改性加(jiā)工技術,支撐開展工程示範。

考核指標:形成生物可降(jiàng)解塑料包裝強化降解、聚乳酸低成本製備、二氧化碳基生物可降解塑料低能耗聚(jù)合等(děng)關鍵技術及裝備(bèi),解決一(yī)次性塑料包裝綠(lǜ)色替代和(hé)低成本製造難(nán)題。其中:建立生物可降解塑料包裝(zhuāng)全生命周期資源環境影響清單(dān),覆蓋(gài)石油基、生物基、二氧化碳基等不同原(yuán)料來(lái)源,提出(chū)降低全生命周期環境排放10%~20%的調控策略;揭示生物可降解塑料包(bāo)裝的降解行為過程,覆蓋土壤填埋、垃圾發酵、水體環境等典型場(chǎng)景,將室溫淺表土壤環境下的降解時間降至180天以內;一步法催化製備丙交酯分(fèn)離(lí)純化後化學純度不低於99%、光學純度不低於99.5%,席(xí)夫堿鋁催化丙交酯製備聚乳酸的轉化率不(bú)低於98%,降低生產成本15%以上;耐高溫鋅係催化劑選擇性不低於97%, 每公斤可催化製備的(de)聚合物由(yóu)50kg 提升至200kg 以(yǐ)上,降(jiàng)低噸綜合(hé)能(néng)耗 20%以上;改性生物可降解(jiě)包裝薄膜(0.025mm)拉(lā)伸強(qiáng)度不低於35MPa,斷(duàn)裂伸長率不低於350%,較市場同類產品降低生產成本30%以上;分別建成年產15萬(wàn)噸丙交酯、15萬噸聚(jù)乳酸、5萬噸二(èr)氧化碳基可降解塑料生產裝置,實現經濟穩定(dìng)運行。形成覆蓋研究內容的技術專利與標準(申請發明專利 10 件以上,形成國家、行業或(huò)團體標準及規範征求意見稿 3 項以上, 其中團體標準及規範應正式發布),建立商業化推廣創新模式。

4.2 手機(jī)及平板電(diàn)腦(nǎo)數字化綠色設計技術及應用示範 

研究內容:針對手機及平板電腦全生命周期節能減排、易循環利用等需求,研究手機及平板電腦全生命(mìng)周(zhōu)期環境負荷、碳足跡測算方法,研發(fā)主要零部件再生原料大比例(lì)替代利用技術,開發基於神經網絡算法的易拆解結構(gòu)設計工(gōng)業軟件係統,研發產品全生命周期數據動態獲(huò)取和聚類匯集技術,研發產品環境負荷、 碳足(zú)跡在線評估與優化技術,開展應用示範。 

考核指標:形成覆蓋市場主流類型手機及平板電腦的數字化綠色設計方法及標準,解決產(chǎn)品環境(jìng)影響(xiǎng)複雜多因素調控與優化難題。其(qí)中:研究建立手機及平板(bǎn)電腦綠色設計方法1套,碳足跡等(děng)環境負荷(hé)覆蓋其原材料生產、產(chǎn)品製造、消(xiāo)費流通、回收利(lì)用等全生命周期過程;揭示(shì)2~3 種再生(shēng)原料替代對主要零部件組織(zhī)性能的(de)影響規律,實現(xiàn)再生原(yuán)料替代比例達到 50%~70%,鉛含量<0.1 wt%、鎘含量<0.01 wt%;實現手機及平板電腦全生命周期數(shù)據在(zài)線收集,其(qí)中(zhōng)手機及平板電腦製造流程數(shù)據動態收(shōu)集覆蓋率>90%;建立產品數(shù)字化綠色設計平台,實現(xiàn)手機及(jí)平板電腦環境負荷(hé)和(hé)碳足(zú)跡在線評估、智能診 斷與調控(kòng)優化,支撐(chēng)產品全生命周期碳排放下(xià)降30%以上,產品環境負荷降低 30%以上;實現手機及平板電腦綠色設計方法及標準應用示範,支撐 1~2 家企業相(xiàng)關產品年製造能力(lì)達到十萬台級。 形成(chéng)覆蓋研究內容的技術專利與標準(申請(qǐng)發明專利或軟件著作 權 5 件以上,形成(chéng)國(guó)家(jiā)、行業或團體標(biāo)準及規範征求意見稿10項以上,其中團體標準及規範(fàn)應正式發布),提出商業化推廣創新(xīn)模式建議方案。 

有(yǒu)關(guān)說明(míng):由企業牽頭申報。

5.廢舊物資智(zhì)能解離裝備與高質循環技術(共性關鍵技術類) 

5.1 廢塑料(liào)薄膜脫汙(wū)淨化與高值循環利用(yòng)技(jì)術及裝備

研究內容:針對多領域(yù)廢塑料薄膜極易碎片(piàn)化、表(biǎo)麵脫汙難而造成的白色汙染問題,開發高強度易回收多層複合膜自增強共擠出(chū)技術,研發廢薄(báo)膜高效脫汙節水淨化技術及裝備,研發廢薄膜再生料拉伸流變與原位合金化再造包裝(zhuāng)材料技術及(jí)裝備,研發廢薄膜免分(fèn)揀再生土工膜等功能材料技術(shù),研發廢(fèi)薄膜回收利用減汙降碳協同增效技術(shù),開展工程示範。 

考核指標:形成高強(qiáng)度易回收薄(báo)膜高(gāo)效(xiào)製造與高值循環利用技術裝備及典型領域應用示範,解決廢塑料薄膜強度不足、汙染嚴重等製約瓶頸。其中:高強(qiáng)度易回收地膜(保持10μm厚(hòu)度不變)縱向拉伸力達到6N、橫向(xiàng)拉(lā)伸力達到 4N;廢地膜無水預處理(lǐ)及節水淨化裝備能力分別達到15t/h、2t/h,單位水損耗不高於0.1 m3/t;廢食品包裝膜脫汙裝備能力達到2t/h,汙水(shuǐ)回用率> 98%;廢地膜再生集束包裝膜再(zài)生料含量(liàng)>40wt%,灰分1wt%以 下(xià),拉伸強度達到40MPa;廢(fèi)食品包裝膜再生土工膜(mó)再生(shēng)料含量>50wt%,氣味等級(jí)達到3級以下,拉伸(shēn)強度達到30MPa;建成千噸級/年高強度易回收地膜(mó)高效製造示範工程1項,實現西北地區地膜示範應用(yòng)10萬畝以(yǐ)上,輻射帶(dài)動應用(yòng) 100萬(wàn)畝以上,廢地膜一次機械化回收率由75%提高至95%以上;建成千噸級/年廢地(dì)膜、廢食品包裝膜高值循環利用示範工程各(gè) 項,再生造粒噸能耗不高於320kW·h、400kW·h,相比(bǐ)現有(yǒu)技術降低二氧化碳(CO2)排放20%以上(shàng),實現經濟穩定運行。形成覆蓋(gài)研究內(nèi)容的技術專利與標準(申請發明專(zhuān)利10件及以上,形成國家、行業(yè)或團體標準及規範征求意見稿3項以上,其(qí)中團體(tǐ)標準及(jí)規範應正式發布),建(jiàn)立商(shāng)業(yè)化推(tuī)廣創新(xīn)模式。

7.城鄉垃圾和醫療廢物高效分類利用技術(共性關(guān)鍵技術類)

7.2 京津冀分類生活垃圾精細利用與協同減碳技術及裝備(bèi)

研究內容:針對(duì)京津冀分類生活垃圾精細利用需求,研發生活垃圾可回收(shōu)物智能識別(bié)—精細(xì)分選係統,研發分類高分(fèn)子廢棄物催化裂解—提質(zhì)利用技術及裝備,研發分類生物質固廢發酵產熱與餘熱協同增溫保溫技術(shù),研發(fā)發酵殘餘物高熱值協同熱處(chù)理、 低熱值肥料化技術與(yǔ)裝備,設計(jì)京(jīng)津冀分類生活垃圾精(jīng)細利用與協同減碳係統解(jiě)決方案(àn),開展工程示範。

考核指標:形成京津冀分類生活垃圾精細利用成套技術裝備及協同減碳係統(tǒng)解決方案,提出有機組分處理產物製氫技術方向, 解決分類生活垃圾處理利用關鍵瓶頸(jǐng)。其中:分選產物>5種、分(fèn)選效率>90%;分(fèn)類(lèi)高分子廢(fèi)棄物催化(huà)裂解(jiě)—提質(zhì)利用燃料油收率不低於45%;生物發酵產品(pǐn)氣熱值不低於8500 kcal/Nm3;發酵殘餘物高熱值協同熱處理、低熱值肥料化技術(shù)與裝備燃氣熱值 不低於10000 kcal/kg,有機肥產(chǎn)品符合生物(wù)碳基有機(jī)肥料《綠化(huà)用有機基質》(GB/T 33891-2017)標準;依托京津冀(jì)地區建立示範工程1項,日處理分類垃圾300噸以上,實現(xiàn)經濟穩定運行,相比焚燒處理碳減排30%以上。形成覆蓋(gài)研究內容的技術專利(lì)與標(biāo)準(申請發明專利 10 件以上,形成國家、行業或團體標準及規範征求意見稿 3 項以上,其中(zhōng)團體標準及規範應正式發布), 建立商業化推(tuī)廣創新模式。


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