CBMIF2025丨清华大学教授刘德华：“从矿物炼制转向生物炼制”是人类社会经济发展的里程碑

9月25日至26日，2025中国生物制造科技创新论坛在湖南常德举行。论坛上，加拿大工程院外籍院士、清华大学化学工程系应化所所长、教授刘德华围绕“发展生物炼制产业，助力碳中和与乡村振兴”主题展开分享。

刘德华介绍，当前人类衣食住行高度依赖化石碳资源，而生物炼制技术以生物质替代化石碳资源生产化学品、燃料和材料，从原理上可实现各类产品的替代。值得关注的是，生物质替代化石碳资源为现代农业带来巨大机遇，可推动农业从传统粮食生产角色，转变为兼具保障粮食安全与提供工业原料生物制造的双重角色。

在具体研究成果方面，刘德华团队围绕油脂加工展开深入探索，并在生物柴油领域取得突破。生物柴油是动植物油脂与短链醇在催化剂作用下生成的长链脂肪酸酯类物质，传统工艺需采用碱作催化剂，对油脂原料要求极高，否则易形成大量肥皂，增加成本与生产难度。刘德华团队提出用脂肪酶替代碱催化的方案，该方法不含金属离子，不会形成肥皂，对油脂原料品质要求降低，且有水存在时还能将油脂水解成酸，酸再酯化生成酯。此前，脂肪酶催化技术因甲醇易使昂贵的脂肪酶失活、成本过高难以商业化，而刘德华教授团队成功攻克这一难题，使脂肪酶可重复使用300次，广州某工厂在应用中更是实现了900次重复使用。目前，全球首套酶催化生物柴油生产装置已在益阳投产，相关产能达50万至60万吨。

刘德华表示，“从矿物炼制转向生物炼制”是人类社会经济发展的里程碑。这一转变不仅是连接农业与工业的紧密纽带、实现碳中和的重要抓手，更是推动经济从不可持续发展向可持续发展转化的物质与能量基础。