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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(jiā)重點研發計劃

來(lái)源(yuán):中(zhōng)國妖精影院樹脂網 2022-04-20 09:46:16

4月18日,科技部關於(yú)發(fā)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,

·             “循環經濟關鍵技術與裝備”重點專項

·             “大氣(qì)與土(tǔ)壤、地下水汙染(rǎn)綜合治理”重(chóng)點專項

·             “典型脆弱生態係統保護與(yǔ)修(xiū)複”重點專項(xiàng)

·             “城鎮可持續發展關鍵技術與裝備”重點專項

其中,“循環經濟關鍵技術與裝備”重點專項(xiàng)2022年度項(xiàng)目(mù)申報指南圍(wéi)繞循環經濟基礎理論與(yǔ)顛覆性技術、工(gōng)業固廢源頭減量與協同利用、產品(pǐn)綠色(sè)設計與廢舊物(wù)資高質利用、城(chéng)鄉垃圾與醫(yī)療廢物高(gāo)效分類利用、區域綠色低碳循環經濟係統(tǒng)集(jí)成示範等五個方向進行任務研究部署,擬啟動30個項目,擬安排國撥經費約6億元。

以下是對循環、降解(jiě)行業相關課(kè)題進行的整(zhěng)理。

1.循(xún)環經濟基礎理論與顛覆性技術

1.1 循環(huán)經濟(jì)前沿技術與裝備探索 

研究內容:選擇應用信息、能源、材料、生物等多領域新(xīn)興技術手段(duàn),青年科學家項目重點研(yán)究資源密集型工業(yè)循環化重構 新過程,研究固廢轉化或代謝過程調控新方法;科技型中小企業項(xiàng)目重點研究廢舊物資高質循環利用新(xīn)技術;開展技術與裝備驗證。

考核(hé)指(zhǐ)標:建立(lì)原創性理論與前沿技術及裝備原型,完成擴大試驗驗證,產出樣(yàng)品、樣機或工業軟件,其中青年科學(xué)家(jiā)項目“固廢轉(zhuǎn)化或代謝過程(chéng)調(diào)控新方法”研(yán)發任務(wù)單(dān)個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(jiē)稈幹基物質(zhì)水介質體係製(zhì)備化學品產(chǎn)率(lǜ)達到 40%。

4.產品綠色設計與綠色供(gòng)應鏈(liàn)構(gòu)建技術(共性關鍵技術類)

4.1 一次性塑料包裝綠色(sè)替代與(yǔ)低成本(běn)製造技術 

研究內容(róng):針對生物可降解塑料降解機理不明、製造成本偏高等一次性塑料包裝綠色替(tì)代難(nán)題,開展不同來源生物可降解塑料包裝全生(shēng)命周(zhōu)期資源環境影響評價,研究市場主流類型(xíng)生物(wù)可降解塑料包裝降解行為(wéi)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(jù)合(hé)生產聚(jù)乳酸技術,

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

研發聚乳酸、二氧化碳基塑料、脂肪芳香共聚酯等共(gòng)混複配與塑料包裝低成本改性加工(gōng)技術,支(zhī)撐開展工程示範。

考核指標:形成生物可降解塑料包裝強化降解、聚乳酸低成本製備、二氧(yǎng)化碳基生(shēng)物可降解塑料低能耗聚合等關(guān)鍵技術及裝備,解決一次性塑料包裝綠色替代和低(dī)成本(běn)製造難題。其中:建立生物可降解塑料包(bāo)裝全生命周期資源環境影響清單,覆蓋石(shí)油(yóu)基、生物基、二氧化(huà)碳(tàn)基(jī)等不同原料來源,提出降(jiàng)低全生命周期環境排放10%~20%的調控策略(luè);揭示生物可降解塑料包裝的降解行為過程,覆蓋土壤填埋、垃圾發酵、水(shuǐ)體環境等典(diǎn)型場景,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(xué)純度不低於99%、光學純度不低於99.5%,席夫堿鋁催化丙交酯製(zhì)備聚乳酸的轉化率(lǜ)不低於98%,降低生產成本15%以上;耐高(gāo)溫鋅係催化劑選擇性不低於97%, 每公斤可催化製備的聚合物由50kg 提升至200kg 以上,降低噸綜合能耗 20%以上;改性生物可降解包裝薄膜(0.025mm)拉伸強度不低於35MPa,斷裂伸長率不低於350%,較市場同類產品降(jiàng)低生產成本(běn)30%以上;分別建成年產15萬噸丙(bǐng)交(jiāo)酯、15萬噸聚乳酸、5萬噸二氧化碳基可降解塑料生產裝(zhuāng)置,實現(xiàn)經濟穩定運行。形成覆蓋研究內容的技術專利與標準(zhǔn)(申請發明專利 10 件以上,形成(chéng)國家(jiā)、行業或團體標準及規範征求意見稿 3 項(xiàng)以上, 其中團體標準及規範應正(zhèng)式發布),建立商(shāng)業化推廣創(chuàng)新模式。

4.2 手機及平(píng)板電腦數字化綠色設計(jì)技術及應(yīng)用示範 

研究內容:針對手(shǒu)機及平板電腦全生命周期節能(néng)減排、易循環利用等需求,研究手機及平板電腦全生命周期環境(jìng)負荷、碳足跡測算方法,研發主要零部件再生原料大比例替代利用技術,開發(fā)基於神經網絡算法的易拆解結構設計工業軟件係統,研發產品全生命周期數據動態獲取(qǔ)和聚(jù)類匯集技術,研發產品環境負荷、 碳足跡(jì)在線評估(gū)與優化技術(shù),開展應(yīng)用示範。 

考核指標:形成覆蓋市場主流類型手(shǒu)機及平板電腦的數字化綠(lǜ)色設計方法及標(biāo)準,解決產品環境影響複雜多因(yīn)素調控與優化難題。其中:研(yán)究建立手機(jī)及平板電腦(nǎo)綠(lǜ)色(sè)設計方法1套,碳足跡(jì)等環境負荷覆蓋(gài)其原材料生產、產(chǎn)品製(zhì)造、消費流通、回收利用等全生命周期過程(chéng);揭示2~3 種再生原料替代對主要零部件組織性能的影響規律,實現再生原料替代比例達到(dào) 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)據在線收集,其中手機及平板電腦製造流程數據(jù)動態收集覆蓋率>90%;建立產品數字化綠色設(shè)計(jì)平台,實現手機及平板電(diàn)腦環境負荷和碳足(zú)跡在(zài)線評(píng)估、智能診 斷(duàn)與調控優化,支撐產品全生(shēng)命周期碳排放下降30%以上,產品環境負荷降低(dī) 30%以上;實現手機及平板電腦綠(lǜ)色設(shè)計方法及標準應用示範(fàn),支撐 1~2 家企業相關產品(pǐn)年製造能力達(dá)到十萬台(tái)級。 形成覆蓋研究內容的技術(shù)專利與標準(申(shēn)請發明專利(lì)或(huò)軟件(jiàn)著作 權 5 件(jiàn)以上,形成國家、行業或團體(tǐ)標準及規範征(zhēng)求意見稿10項(xiàng)以上,其中團體標準及規範應正式(shì)發布),提出商業化推廣創新模式建議(yì)方案。 

有關說明(míng):由企業牽頭申報。

5.廢舊物資智能解離裝備與高質循環技術(共性關鍵技術類) 

5.1 廢塑料薄膜脫汙淨(jìng)化與高值循環利用(yòng)技(jì)術及裝備

研究內容:針對多領(lǐng)域廢塑料薄膜極易碎片化、表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(hé)膜自增強共擠(jǐ)出技術,研發廢薄膜高效脫汙(wū)節水淨化技術及裝備,研(yán)發(fā)廢薄膜再生料拉伸流變與原位合金化再造包(bāo)裝材料技術及裝備,研發廢薄膜免分揀再生土工膜等功能材料技術,研發廢薄膜回收利用減汙(wū)降碳協(xié)同增效技術,開(kāi)展工程示範。 

考核指(zhǐ)標:形成高強度易回收薄膜高效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(sù)料薄膜強(qiáng)度不足(zú)、汙染(rǎn)嚴重等製約(yuē)瓶頸(jǐng)。其中:高強度易回(huí)收(shōu)地膜(保持10μm厚度不變)縱向拉伸力達到6N、橫向(xiàng)拉伸力達到 4N;廢地膜無水預處理及節水淨化裝備能力分別達到(dào)15t/h、2t/h,單位水損耗不高(gāo)於0.1 m3/t;廢食品包裝膜脫(tuō)汙裝備能力達到2t/h,汙水回用率(lǜ)> 98%;廢地膜再生集束包裝膜再生料含量>40wt%,灰分1wt%以 下,拉伸強度達到40MPa;廢(fèi)食品包(bāo)裝膜再生土工膜再生料含(hán)量>50wt%,氣味等級達到3級以下,拉伸強度達(dá)到30MPa;建(jiàn)成千噸級(jí)/年高強度易回(huí)收地膜高效製造示範工程1項,實現西北(běi)地區地膜示範應(yīng)用(yòng)10萬畝以上,輻射帶動應用 100萬畝以(yǐ)上,廢地膜一次機械(xiè)化回收率由75%提高至95%以上;建成千噸級/年廢(fèi)地膜、廢(fèi)食品包(bāo)裝膜高值循環利用示範工程各 項,再生造粒噸(dūn)能(néng)耗不高(gāo)於320kW·h、400kW·h,相比現有技術降低二氧化碳(CO2)排放20%以上,實現經濟穩定運行。形成覆蓋研究內容的技術專(zhuān)利與(yǔ)標準(申請發明專利(lì)10件及以上,形(xíng)成(chéng)國家、行業或團體標準及規範征求意見稿3項以上,其中團體標準(zhǔn)及規(guī)範應正式發布(bù)),建(jiàn)立商業化推廣創新模式。

7.城鄉垃圾和醫療廢物高效分(fèn)類利用技術(共性關鍵技術類)

7.2 京(jīng)津冀分類生活垃圾精細利用與協同(tóng)減碳技術及裝備

研究內(nèi)容:針對京津冀分類生活垃(lā)圾精細利用(yòng)需求,研發生活垃圾可回收物智能識(shí)別—精細分選係統,研發分類高(gāo)分子廢棄物催化裂解—提質利用技術及裝備(bèi),研發分類生物(wù)質固廢發酵產熱與餘熱協同增溫保溫(wēn)技術,研發(fā)發酵殘餘物高熱值協同(tóng)熱(rè)處理、 低熱值肥料化技術(shù)與裝備,設計京津(jīn)冀分類生活垃圾精細利用與協(xié)同減碳係統解決方案(àn),開展工程示範。

考核指標:形成(chéng)京津冀分類生活垃圾精細利用成套技術裝備及協同減碳(tàn)係統解決方案,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。其中:分選產物>5種、分選效率>90%;分類高分子廢(fèi)棄物催化裂解—提質利用燃料油收率不低於45%;生物發酵產品氣熱值不低於8500 kcal/Nm3;發酵殘餘(yú)物高熱值協同熱處理、低熱值肥料化技術與裝備燃氣熱值 不低於10000 kcal/kg,有機肥產品符合生物碳基有機肥料(liào)《綠化用有機基質》(GB/T 33891-2017)標準;依(yī)托京津冀地(dì)區建立示範工程1項,日處理分類垃圾300噸(dūn)以(yǐ)上,實現經濟穩定運行,相比焚燒處理碳(tàn)減排30%以上。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、行業或團(tuán)體標準(zhǔn)及規(guī)範征求意見稿 3 項以上,其中團體標(biāo)準及規範應正式發布), 建(jiàn)立商業化推廣創新模式。


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