首钢朗泽的全流程中试装置                                             ■企业/供图

        历经十年，对工业尾气中的一氧化碳进行处理，得到可用于燃料添加的乙醇和饲料生产的乙醇梭菌蛋白，这无疑打响了践行“双碳”理念和节约耕地行动的“双响炮”。

        作为该项目的实施主体，北京首钢朗泽科技股份有限公司在2021年8月拿到了中国第一张饲料原料新产品证书，并成功实现了产业化。

        随着企业在宁夏和贵州两个产业化项目年内投产，加上之前在河北曹妃甸和宁夏平罗已投产的两个项目，该企业将实现年产2.3万吨蛋白和21万吨乙醇，其中1吨乙醇梭菌蛋白可替代2.5吨大豆，相当于节约耕地8亩。

         “从0到1”缘起能源替代

        对这一科研成果，既是一种成绩，更是首钢朗泽团队坚守的回报。

        2011年，首钢集团、新西兰唐明集团和朗泽科技联合组建首钢朗泽公司，成立初衷便是围绕工业尾气的高效清洁利用。“那个时候还没有‘双碳’理念，节能减排也刚刚成为社会热词，更没有想到能从中找到饲料替代物。”首钢朗泽技术人员介绍。

        这项技术简单地说，就是将工业尾气通过管道引入到密闭的发酵罐内，加入特殊微生物菌种，通过生物发酵、蒸馏脱水等工艺得到乙醇，不仅可添加到汽油中，还可以经深加工制成航空燃料、生物塑料、清洁用品、服装化纤等，替代传统化石能源生产的材料，实现“变废为宝”。

        看似简单的技术，但由于微生物菌种是有生命的，外部条件如杂质、温度、ph值、压力的任何波动都会影响菌种的状态和最终的产品，因此团队需要反复试验，确定适合菌种生长的工艺参数。

        经过不懈努力，2015年，首钢朗泽攻克多项技术难题，完成中试放大，形成全系统工艺技术集成，并于2018年在河北曹妃甸建成了全球首套工业化装置，成为世界上唯一具备工业化生产能力的企业。

         偶然发现创造全新饲料产品

        2012年，企业成立之初即投资6000余万元建设了全流程中试装置，在中试过程中技术人员发现蒸馏塔中总有粘稠物体对堵塞蒸馏塔盘，影响后续处理工作，而这种粘稠的物体便是“乙醇梭菌蛋白”。

        “其实最初我们的目的很简单，想怎么把这些粘稠物质分离出来，别堵塞蒸馏塔。但经过专业机构鉴定，这种物质蛋白质含量非常高，氨基酸组份均衡，可以作为蛋白原料用于饲料生产，且具备极高的营养价值。”首钢朗泽技术人员介绍。

        虽然是偶然发现，但是要想实现产业化并非易事。由于乙醇梭菌蛋白属于发酵产物，工业尾气经净化后输送到发酵罐中，要解决气体和菌群在发酵罐中均匀分布等一系列问题。同时，此类菌种属于厌氧菌，无法在过程中打开观察其变化，只能通过数据分析，又经过数不清多少次的摸索和试验，各项试验数据对比优化，并随时调整设备运行参数，最终实现了在不影响乙醇生产的同时，得到了乙醇梭菌蛋白。

         打造低碳产业保障粮食安全

        十年磨一剑！这项“双响炮”技术成果具备了引领未来产业变革的基础，将成为我国工业尾气高效清洁利用和保障粮食安全的重要手段之一，而目前的产品也将随着技术进步逐渐丰富。

        据有关专家估算，我国钢铁冶金、石化炼油、电石等行业年产工业尾气超过万亿立方米，利用10%可年产乙醇1000万吨，饲料蛋白120万吨，年可减少二氧化碳排放2500万吨，相当于每年节省粮食3200万吨、节约耕地8000万亩。

        利用非粮原料生产乙醇和饲料蛋白，真正实现“不与人争粮，不与粮争地”，对降低大豆等饲料蛋白源进口依赖度，减少碳排放，保障国家能源、粮食安全具有重要意义。

        “向微生物要蛋白”，已成为近年来国际上围绕合成生物学的重大课题研究方向。如同现如今互联网行业的增量遭遇“天花板”一样，人类从动植物层面获取蛋白质的增量已经达到高位，以现有技术和产能短期内很难再打破，而围绕微生物合成蛋白质则可以有效打破增量瓶颈，为全人类获取更加优质的蛋白质提供支持。

        作为国有控股企业，首钢朗泽便是通过优选菌种进行培育，再依托多年科技攻关和试验成果，形成了年产2.3万吨蛋白的能力。“虽然我们目前的产能规模还很有限，但是随着技术逐渐成熟，以及庞大的国内市场，‘双碳’目标的实现，要求工业企业更需要采用此类技术对工业尾气进行高值化和低碳化利用。除一氧化碳外，我们已经开始攻关二氧化碳生物转化为乙醇及蛋白技术，如果大面积推广可以让国内更多工业生产的废气变成有价值的宝贝，为中国打造更多从‘0’到‘1’的原始创新成果作出积极贡献。”首钢朗泽技术人员表示。