當前,中國紡織正圍繞“科技、時尚、綠色、健康”新定位,加快形成新質生產力,“綠色”成為構建現代紡織產業體系的生態基座與價值底色。與此同時,逐年增加的廢舊紡織品成為行業可持續發展道路上亟待跨越的挑戰。
據權威統計,我國廢舊紡織品存量近4億噸,每年新增2000多萬噸。其中,以石油基為原料的化學纖維占比 80% 以上,有效回收率僅為 20% 左右。由化纖制成的紡織品,在自然狀態下不易降解,如果被焚燒或填埋,既占用資源又容易造成二次污染。如何讓廢舊紡織品從“環境負擔”變為“資源寶藏”?循環利用是不二選擇。
作為國內首家PET生物酶法再生企業,成立于2022年的率先研發出高效、專一的PET降解酶,實現了各類PET塑料的降解與無限循環利用,是全球首家以生物法循環技術通過GRS認定的企業。源天生物的創立猶如一顆璀璨新星,以全球領先的生物酶法再生PET技術劃破紡織循環再生領域的蒼穹,用科技重新定義廢舊紡織品的生命軌跡,解鎖廢料背后潛藏的經濟與生態雙重機遇,引領著紡織行業循環經濟跨入3.0新時代。
破解三大難題
從實驗室走向產業化的跨越
源天生物的研發團隊主要來自于天津大學化學工程聯合國家重點實驗室,包含酶工程、基因工程、生物信息等多領域人才。作為天津大學副研究員、博導,尤生萍與團隊經過長達6年的不懈鉆研,終于在2022年成功研發出高性能PET降解酶,實現了單酶降解直接獲取單體rPTA和rEG的突破。為了將這一技術推向商業化,尤生萍帶領團隊走上了創業之路。
如何跨越從實驗室到產業化的鴻溝?源天生物董事長兼CEO尤生萍表示,這個過程中團隊面臨并克服了無數挑戰,其中酶改造、全流程工藝體系、規模放大是三大關鍵難題。
如何提升酶的活性?“在研究這個課題之初,我們發現能夠實現PET降解的酶有幾百種,但絕大部分活性都非常低,團隊通過層層篩選,不斷縮小范圍,鎖定10余種具有選擇性和專一性的PET酶,然而所展現出的活性只有幾十毫克每升,與產業化需求相差上萬倍?!庇壬急硎?,為攻克這一難題,團隊大膽創新,借助AI技術搭建了包含50多萬個樣本的“AI超酶工廠”,借助AI算法和模型,通過酶結構分析和微結構精準調控,實現酶的三級結構迭代重構,使酶活性提高近2000倍,解決了天然酶性能不足的問題,實現了酶的“超進化”,為產業化奠定了堅實基礎。
如何優化全流程工藝體系?實現生物酶法再生PET技術產業化不僅需要高活性的酶,還需優化從發酵產酶、酶解到純化等全流程工藝體系,如:在產酶環節如何低成本、高效率地生產酶,在純化環節如何對顏色多樣的紡織廢料進行脫色,都是亟須解決的問題?!拔覀儚漠a業鏈的角度出發,建立了酶基礎改造一酶應用工藝開發一生物制造產業化的全流程中試平臺,構建了完整的‘廢PET回收一酶解提純一產品再生工藝路線,實現了全流程工藝的協同優化,確保技術的高效轉化與應用?!庇壬颊f道。
如何實現規模放大?從實驗室的試管到產業化的規模生產,這條路充滿各種挑戰。源天團隊從實驗室里的1.5毫升,逐步放大到100毫升、5升、100升直至 1.5m3 ,實現了一百萬倍規模放大,最終建成300噸/年的rPTA生產線。在這個過程中,團隊不斷攻堅克難,如設備故障、工藝銜接等,憑借堅定的決心和團隊協作,成功實現了從實驗室小試到產業化規模生產的跨越,標志著源天生物在產業化道路上邁出了堅實的一步。
筑牢三大優勢
從有限消耗到無限循環的新生
在循環再生技術路徑迭代的進程中,物理法與化學法長期占據主導地位,而生物酶法技術的突破,正以顛覆性姿態重構紡織行業技術格局。如果說利用廢棄塑料瓶片生產再生聚酯纖維的物理法是紡織行業循環經濟的1.0時代,從“紡織品到紡織品”(TextiletoTextile,T2T)的化學法是2.0時代,那么,源天生物讓廢舊紡織品變身為高價值新材料并實現無限循環的生物酶法,無疑正引領紡織行業循環經濟邁入3.0時代。
縱觀紡織循環再生領域發展現狀,物理回收技術雖成熟,但原料受限且回收后性能下降;化學回收則能耗高、流程復雜,尤其是對于混紡類產品的處理相對困難。相比之下,源天生物采用的生物酶法回收技術展現出了巨大潛力。
尤生萍告訴記者,該技術利用水解酶對PET進行降解回收,具有三大顯著優勢:一是原材料適配性強,可在常溫常壓下降解滌綸織物、飲料瓶、PET膜等各類含PET材料,實現全品類回收;二是降解產物純凈,通過生物催化深度降解生成rPTA和rEG,且整個工藝采用水體系,并通過資源循環利用間接降低全生命周期碳足跡,減排幅度預估可達 60% ;三是最終產品NEOPETTM品質高,可廣泛應用于纖維級、食品級、膜級等終端產品,真正實現“變廢為寶”,讓廢棄塑料在生態系統中周而復始地流轉,生生不息。
據聯合創始人兼副總經理姜綱文介紹,源天生物還攻克了滌棉、滌氨等混紡材料回收技術難題,填補行業空白,解決了傳統回收難以分離的行業痛點。如滌棉混紡,可通過高效專一的PET降解酶定向降解PET組分,保留棉花纖維完整性,實現滌綸單體回收;滌氨混紡可通過溫和的解聚技術,酶解后氨綸彈性保留率 gt;90% ,可應用于運動服飾及醫療產業。
對于源天生物而言,廢舊紡織品不是終點,而是新商業文明的起點。尤生萍表示,目前源天生物已建成國際首套300噸/年rPTA生產線,并在紡織領域率先完成閉環回收體系,完成了rPTA—NEOPETTM—紡絲一織布一成衣成鞋的系列驗證,如同為每一件廢舊紡織品安裝了T2T無限循環的“重啟鍵”。同時,還向高端聚酯領域、汽車、包裝領域縱深突破,完成汽車安全氣囊工業絲降解驗證,產出全球首個廢棄紡織物酶法再生PET瓶,致力于以生物之力打造綠色制造新范式。
走好三步大棋
從本土化邁向全球化的布局
當前,全球范圍內涌現出眾多關于酶法再生聚酯的研究成果,但真正實現產業化的公司卻寥寥無幾。據姜綱文介紹,目前全球僅有數家企業涉足PET酶法再生的產業化,其中法國的Carbios公司沖鋒在前,而源天生物作為后起之秀則一騎絕塵領跑行業,成為中國首家成功研發并實現PET生物酶解技術產業化的企業。面向未來,源天生物科學布局了短期、中期和長期發展三步大棋,劍指全球塑料循環再生市場藍海。
目前,源天生物300噸/年再生PTA產線已經在穩定批量生產中,全部以廢舊紡織品為原料。源天生物要走的第一步正是規模化擴張,正全力推進5000噸產線的規劃與建設,預計明年年中可實現投產。同時,公司積極與天津市政府溝通,布局十萬噸級產線,計劃在五年內完成建設。這一系列產能擴張舉措,將為公司的市場拓展提供堅實的產能基礎,搶占國內再生PET高端市場。
源天生物要走的第二步則是全球化布局。據了解,該公司計劃與股東萬斯攜手,布局澳大利亞市場。此外,歐洲、東南亞等地區也在公司的全球布局版圖之中,預計每個海外工廠規模在十萬噸左右,快速實現100萬噸產能規模,提升中國品牌在全球紡織再生領域的影響力和話語權。
而源天生物要走的第三步是集團化運營。尤生萍表示,源天生物最終目標是成為生物法再生領域全球規模最大的龍頭企業,在專注于滌綸再生的基礎上,基于塑料降解的大方向,搭建自己的研究院,向其他品類的塑料循環再生發力,通過多元化發展戰略,使源天生物形成大型的塑料回收再生集團化企業,讓世界看到中國科技的力量。
今年正值“綠水青山就是金山銀山”理念跨過二十載春秋、《巴黎協定》迎來十周年之際,在這個關鍵時點,源天生物正以顛覆性創新技術推動紡織行業綠色轉型,通過生物酶法再生PET技術的產業化突破,為全球紡織循環經濟發展貢獻中國方案。