生物基化学品并非近些年才首次出现。早在20世纪40年代末，当石化衍生物的发展还较为落后时，许多化学品都依赖于生物基路线。如鲸油曾经被用作灯油和润滑油；以糖为原料发酵丙酮-丁醇-乙醇的工艺，以提供重要的化学溶剂……。随着石油资源的开发利用，生物基产品逐渐被石化产品取代，之后，尽管仍有一些如乙醇、柠檬酸、油脂化学品、抗坏血酸和工业用酶等生物基化学品在继续生产，但石化原料长期以来一直主导着化学工业。直到最近几年，随着全球石化能源的逐渐匮乏以及能源消耗逐年上升，全球气候变暖、环境污染等全球社会经济环境的局势变化，生物基材料再次迅速发展起来，可以相信，尽管可能存在原料等风险，但生物基化学品的未来将更加宽广，技术进步将提升生物基化学品的竞争力……

  近期，荷兰技术新创立的Avantium公司，与法国主要食品企业达能公司合作开发其全球瓶装水业务所需的生物基PEF水瓶（polyethylene furanoate呋喃聚酯）；比利时苏威公司的子公司Vinytha已经在泰国Map Ta Phut的启动了以精甘油为原料的10万吨环氧氯丙烷（ECH）装置。此外，聚乳酸、聚乙烯（PE）和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等生物基聚合物，丁二醇、聚丙烯酸和己二酸等生物基替代品，以及更为复杂的中间体如琥珀酸等也开始出现。
生物基材料的发展正在从示范运行逐步走向商业化，其下游发展也十分迅猛——全球各地的一系列动作显示生物基材料时代已经来临。规模化和商品化的需求推动了科技创新，并为化学和农业公司提供了在资金层面和市场层面合作的机会。

生物基材料工艺路线之争

  生物基材料可供选择的生产工艺路线并非只有一条。长远来看，哪一种工艺路线将最为成功目前还无法有确切的答案；生物基化学品在成本上是否完全具有竞争优势，以及是否能产生更为广泛的价值（如绿色产品价值）在目前这一阶段还不明显。
酶解、触媒、热解等各种生物质工艺路线正在开发中，并不同程度地表现出经济和技术方面的优势。从原料来看，远离糖和淀粉发酵似乎更具有吸引力，这也是以粮食作物为原料生产化工产品的争论所在，但目前使用生物质和生物废料的第二代工艺效率还较低。通过生物质制合成气然后利用费-托反应技术进一步生产化学品的路线也许更好；也有可能从生物炼制中选定生物质并衍生出全系列的产品会适合发展，如目前已经开始开展的以CO2捕集作为C1化学原料的研究，以及粘合剂和密封剂中使用的聚氨酯和聚碳酸酯产品等。

原料供应与物流是否成为限制？

　　随着产量的增长，生物基材料原料供应和物流的问题将长期存在。在一些糖、棕榈油和玉米原料丰富的地区，如巴西、亚洲和北美的一些地区，生产生物基材料是非常理想的。
如果将在分散地区生产的大量低密度生物质集中运送到不具备原料优势的地方如欧洲进行生产，是否也是可行的呢？万吨级的示范规模生产也许并不难，但是如果上升到十万吨级的商业化规模，所面临的原料以及物流的挑战将会成倍增长。原料供应和物流的问题引起了人们的思索——这是否将限制生物基化学品永远只是以石化产品为基础的工业当中的一个补充。
荷兰生物可再生能源商务平台主席Runneboom表示，不管怎样，受可持续发展的需求和社会舆论宣传的推动，在一段时期内生物基化学品的消费将供不应求。他指出，有些公司会在生物基生产工艺和原材料方面走在前列，而其他公司将继续观望直到市场成熟。他认为，生物材料的生产将无法支撑市场的增长潜力，这种现象将持续突出，并且随着日用消费品生产商对环境保护和可持续发展的不断追求和践行承诺，生物基材料将吸引更多市场眼球。技术和可持续发展顾问Alle Bruggink对这一看法也表示同意。

可持续的生物基化学品的开发

生物材料短期内在化工领域将发挥更大的作用，但其在哪些领域以及在什么条件下将是可持续长期发展的呢？
Alle Bruggink认为，生物基材料的市场将主要集中在两个领域——一个是由私有化生产者寻求绿色替代品驱动的精细与专用化学品领域，另一个是由法律法规以及品牌生产商如可口可乐、达能、联合利华等寻求有价值的绿色产品驱动的大宗及日用品石化产品领域。
20世纪90年代，可再生能源技术的研究主要集中在生物燃料——主要是乙醇和生物柴油。然而，在过去十年中，很多研究者将重点转向了生物基化学品。他们对生物基化学品非标准的原料来源、社会对可持续发展的关注以及燃料价格转嫁给化工产品的溢价等这些潜在优势充满希望。在过去的几年中，一系列默默无闻的成功又为生物基化学品的发展提供了额外的推动力。
Nexant的分析显示了生物基化学品发展的几个明显的趋势：
?誗从已经公布的产能来看，占主导地位的化学品包括甲醇/二甲醚，生物质歧化制油（metathesis oils）和乙烯；
?誗从化学品分类来看，生物基醇、烯烃和油品是商品化计划最多的产品；
?誗可替代（即临时替代）化学品是化工发展的主要焦点，约有75%的项目聚集于此。如果生物质歧化制油不包含在内，那么可替代化学品所占的份额将占到90%以上。
?誗使用第一代原料和第二代原料的项目区别明显。调查中约58％的项目研究利用玉米，蔗糖，葡萄糖或植物油为原料。其余42％为纤维素，木质纤维素生物质，或其他原料。

油气价格波动是生物基路线风险的主要来源

　　在最近的一项研究中，Nexant对来自可再生原料产能进行了评估。根据公开资料显示，到2015年将新增600万吨生物基化学品产能（见图1）。相比之下，届时传统化学品的全球能力预计约为4亿吨。
虽然在不久的将来，生物基化学品仍然仅仅只占到了未来化学品产能的很小的一部分，但是其增长速度惊人。以当前50万吨的产能为基础，到2015年，生物基化学品每年将以150万吨的规模增长。
单纯的技术实力将无法决定这些尝试的成功与失败。除了新的尝试和生物技术的长期风险，项目也不得不随时应对整体的经济形势；原料价格的变化也可能对新技术的发展造成致命打击。与其他因素相比，这一因素可能最能决定生物基路线是否具有竞争力。虽然一些生物基原料尤其是玉米和甘蔗的价格增长波动，但是风险的主要来源仍是油气价格。
尽管存在风险，Nexant认为，宣称的400万吨产能中到2015年将有近2/3的产能能完成，实际年均增长将在100万吨。虽然生物基化学品领域的风险仍然很高，但一些致力于商业化的新生力量将有潜力成为强有力的竞争者。
（吴军 编译）