PLA低成本制备、CO2基降解材料聚合技术,入选科技部2022年度国家重点研
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4月18日,科技部关于发布国家重点研发计划点专项2022年度项目申报指南的通知,包括以下四个重点研发专项,
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“循环经济关键技术与装备”重点专项
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“大气与土壤、地下水污染综合治理”重点专项
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“典型脆弱生态系统保护与修复”重点专项
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“城镇可持续发展关键技术与装备”重点专项
其中,“循环经济关键技术与装备”重点专项2022年度项目申报指南围绕循环经济基础理论与颠覆性技术、工业固废源头减量与协同利用、产品绿色设计与废旧物资高质利用、城乡垃圾与医疗废物高效分类利用、区域绿色低碳循环经济系统集成示范等五个方向进行任务研究部署,拟启动30个项目,拟安排国拨经费约6亿元。
小编对循环、降解行业相关课题进行整理如下,
1.循环经济基础理论与颠覆性技术
1.1 循环经济前沿技术与装备探索
研究内容:选择应用信息、能源、材料、生物等多领域新兴技术手段,青年科学家项目重点研究资源密集型工业循环化重构 新过程,研究固废转化或代谢过程调控新方法;科技型中小企业项目重点研究废旧物资高质循环利用新技术;开展技术与装备验证。
考核指标:建立原创性理论与前沿技术及装备原型,完成扩大试验验证,产出样品、样机或工业软件,其中青年科学家项目“固废转化或代谢过程调控新方法”研发任务单个项目应达到以下某一项指标:海洋微塑料原位降解率达到 100%;秸秆干基物质水介质体系制备化学品产率达到 40%。
4.产品绿色设计与绿色供应链构建技术(共性关键技术类)
4.1 一次性塑料包装绿色替代与低成本制造技术
研究内容:针对生物可降解塑料降解机理不明、制造成本偏高等一次性塑料包装绿色替代难题,开展不同来源生物可降解塑料包装全生命周期资源环境影响评价,研究市场主流类型生物可降解塑料包装降解行为及其调控技术,
研发生物可降解塑料中间体高纯度丙交酯催化合成与低能耗聚合生产聚乳酸技术,
研发基于环氧丙烷、环氧丁烷的二氧化碳基生物可降解塑料高效催化与低能耗聚合技术,
研发聚乳酸、二氧化碳基塑料、脂肪芳香共聚酯等共混复配与塑料包装低成本改性加工技术,支撑开展工程示范。
考核指标:形成生物可降解塑料包装强化降解、聚乳酸低成本制备、二氧化碳基生物可降解塑料低能耗聚合等关键技术及装备,解决一次性塑料包装绿色替代和低成本制造难题。其中:建立生物可降解塑料包装全生命周期资源环境影响清单,覆盖石油基、生物基、二氧化碳基等不同原料来源,提出降低全生命周期环境排放10%~20%的调控策略;揭示生物可降解塑料包装的降解行为过程,覆盖土壤填埋、垃圾发酵、水体环境等典型场景,将室温浅表土壤环境下的降解时间降至180天以内;一步法催化制备丙交酯分离纯化后化学纯度不低于99%、光学纯度不低于99.5%,席夫碱铝催化丙交酯制备聚乳酸的转化率不低于98%,降低生产成本15%以上;耐高温锌系催化剂选择性不低于97%, 每公斤可催化制备的聚合物由50kg 提升至200kg 以上,降低吨综合能耗 20%以上;改性生物可降解包装薄膜(0.025mm)拉伸强度不低于35MPa,断裂伸长率不低于350%,较市场同类产品降低生产成本30%以上;分别建成年产15万吨丙交酯、15万吨聚乳酸、5万吨二氧化碳基可降解塑料生产装置,实现经济稳定运行。形成覆盖研究内容的技术专利与标准(申请发明专利 10 件以上,形成国家、行业或团体标准及规范征求意见稿 3 项以上, 其中团体标准及规范应正式发布),建立商业化推广创新模式。
4.2 手机及平板电脑数字化绿色设计技术及应用示范
研究内容:针对手机及平板电脑全生命周期节能减排、易循环利用等需求,研究手机及平板电脑全生命周期环境负荷、碳足迹测算方法,研发主要零部件再生原料大比例替代利用技术,开发基于神经网络算法的易拆解结构设计工业软件系统,研发产品全生命周期数据动态获取和聚类汇集技术,研发产品环境负荷、 碳足迹在线评估与优化技术,开展应用示范。
考核指标:形成覆盖市场主流类型手机及平板电脑的数字化绿色设计方法及标准,解决产品环境影响复杂多因素调控与优化难题。其中:研究建立手机及平板电脑绿色设计方法1套,碳足迹等环境负荷覆盖其原材料生产、产品制造、消费流通、回收利用等全生命周期过程;揭示2~3 种再生原料替代对主要零部件组织性能的影响规律,实现再生原料替代比例达到 50%~70%,铅含量<0.1 wt%、镉含量<0.01 wt%;实现手机及平板电脑全生命周期数据在线收集,其中手机及平板电脑制造流程数据动态收集覆盖率>90%;建立产品数字化绿色设计平台,实现手机及平板电脑环境负荷和碳足迹在线评估、智能诊 断与调控优化,支撑产品全生命周期碳排放下降30%以上,产品环境负荷降低 30%以上;实现手机及平板电脑绿色设计方法及标准应用示范,支撑 1~2 家企业相关产品年制造能力达到十万台级。 形成覆盖研究内容的技术专利与标准(申请发明专利或软件著作 权 5 件以上,形成国家、行业或团体标准及规范征求意见稿10项以上,其中团体标准及规范应正式发布),提出商业化推广创新模式建议方案。
有关说明:由企业牵头申报。
5.废旧物资智能解离装备与高质循环技术(共性关键技术类)
5.1 废塑料薄膜脱污净化与高值循环利用技术及装备
研究内容:针对多领域废塑料薄膜极易碎片化、表面脱污难而造成的白色污染问题,开发高强度易回收多层复合膜自增强共挤出技术,研发废薄膜高效脱污节水净化技术及装备,研发废薄膜再生料拉伸流变与原位合金化再造包装材料技术及装备,研发废薄膜免分拣再生土工膜等功能材料技术,研发废薄膜回收利用减污降碳协同增效技术,开展工程示范。
考核指标:形成高强度易回收薄膜高效制造与高值循环利用技术装备及典型领域应用示范,解决废塑料薄膜强度不足、污染严重等制约瓶颈。其中:高强度易回收地膜(保持10μm厚度不变)纵向拉伸力达到6N、横向拉伸力达到 4N;废地膜无水预处理及节水净化装备能力分别达到15t/h、2t/h,单位水损耗不高于0.1 m3/t;废食品包装膜脱污装备能力达到2t/h,污水回用率> 98%;废地膜再生集束包装膜再生料含量>40wt%,灰分1wt%以 下,拉伸强度达到40MPa;废食品包装膜再生土工膜再生料含量>50wt%,气味等级达到3级以下,拉伸强度达到30MPa;建成千吨级/年高强度易回收地膜高效制造示范工程1项,实现西北地区地膜示范应用10万亩以上,辐射带动应用 100万亩以上,废地膜一次机械化回收率由75%提高至95%以上;建成千吨级/年废地膜、废食品包装膜高值循环利用示范工程各 项,再生造粒吨能耗不高于320kW·h、400kW·h,相比现有技术降低二氧化碳(CO2)排放20%以上,实现经济稳定运行。形成覆盖研究内容的技术专利与标准(申请发明专利10件及以上,形成国家、行业或团体标准及规范征求意见稿3项以上,其中团体标准及规范应正式发布),建立商业化推广创新模式。
7.城乡垃圾和医疗废物高效分类利用技术(共性关键技术类)
7.2 京津冀分类生活垃圾精细利用与协同减碳技术及装备
研究内容:针对京津冀分类生活垃圾精细利用需求,研发生活垃圾可回收物智能识别—精细分选系统,研发分类高分子废弃物催化裂解—提质利用技术及装备,研发分类生物质固废发酵产热与余热协同增温保温技术,研发发酵残余物高热值协同热处理、 低热值肥料化技术与装备,设计京津冀分类生活垃圾精细利用与协同减碳系统解决方案,开展工程示范。
考核指标:形成京津冀分类生活垃圾精细利用成套技术装备及协同减碳系统解决方案,提出有机组分处理产物制氢技术方向, 解决分类生活垃圾处理利用关键瓶颈。其中:分选产物>5种、分选效率>90%;分类高分子废弃物催化裂解—提质利用燃料油收率不低于45%;生物发酵产品气热值不低于8500 kcal/Nm3;发酵残余物高热值协同热处理、低热值肥料化技术与装备燃气热值 不低于10000 kcal/kg,有机肥产品符合生物碳基有机肥料《绿化用有机基质》(GB/T 33891-2017)标准;依托京津冀地区建立示范工程1项,日处理分类垃圾300吨以上,实现经济稳定运行,相比焚烧处理碳减排30%以上。形成覆盖研究内容的技术专利与标准(申请发明专利 10 件以上,形成国家、行业或团体标准及规范征求意见稿 3 项以上,其中团体标准及规范应正式发布), 建立商业化推广创新模式。