第五代含氟消耗臭氧层物质替代品开发迫在眉睫

中化新网

2周前

鉴定委员会认为,泉州宇极在国际上率先提出将一系列不降解TFA的HFOs、含氟类炔烃、环烯类结构的化合物用于制冷、发泡、清洗等领域,并实现了批量化生产,同时解决了“臭氧层破坏”“加剧全球变暖”和“降解产生TFA”三大难题,开启了我国第五代含氟ODS替代品开发的新纪元。

含氟消耗臭氧层物质(ODS)替代品等含氟新材料产业是战略性新兴产业的重要组成部分。中国已成为全球最大的含氟ODS替代品生产和消费国,与发达国家的差距进一步缩小,但挑战仍然巨大。为尽快赶超国际,提升含氟新材料的国际话语权,“十五五”期间,我国应将第五代含氟ODS替代品开发作为高端含氟材料的突破口和“核爆点”。

为应对“臭氧层破坏”和“全球变暖”两大全球性环境问题,含氟ODS替代品已从最初的氟利昂类氯氟烃物质(CFCs)发展到第四代替代品氢氟烯烃类化合物HFOs。

HFOs具有“零ODP(臭氧层破坏潜值)、低GWP(温室效应潜值)”的特点。随着《蒙特利尔议定书基加利修正案》的推进,氢氟碳化物(HFCs)的削减力度越来越大,第四代替代品HFOs的用量越来越多。但也引发了一个新的环保问题,即“永久性化学品”全氟烷基或多氟烷基物质(PFAS)的污染问题。因PFAS具有超稳定性和强迁移性,随着全球“蒸馏效应”散布在整个生物圈,其中三氟乙酸(TFA)占整个PFAS污染物的90%以上,且用常规处理PFAS的手段无法去除。

目前,这一问题已引起欧洲化学品管理局的高度重视,并已成为学术界和环保专家关注的焦点。现在,美国科慕、日本大金和旭硝子、墨西哥化学等氟化学跨国公司已经成功开发出“降解不产生TFA”的新一代含氟ODS替代品,并进入大规模应用阶段。国内先进氟化工企业与美日跨国公司同时开启了第五代ODS替代品的创新与开发工作,其中泉州宇极新材料科技有限公司(简称“泉州宇极”)拥有多项第四代ODS替代品的合成与工业化产权,开发的“环境友好型含氟绝缘气体的催化合成技术及应用”,于2024年6月23日,通过了中国石油和化学工业联合会在北京组织的科技成果鉴定,其开发的先进、高效绿色、具有自主知识产权的七氟异丁腈(C4F7N)连续生产新工艺,达到了国际领先水平,并首次建成了世界100 吨/年 C4F7N工业化生产线。

同时,鉴定委员会认为,泉州宇极在国际上率先提出将一系列不降解TFA的HFOs、含氟类炔烃、环烯类结构的化合物用于制冷、发泡、清洗等领域,并实现了批量化生产,同时解决了“臭氧层破坏”“加剧全球变暖”和“降解产生TFA”三大难题,开启了我国第五代含氟ODS替代品开发的新纪元。

由此,我国完全有可能在第五代含氟ODS替代品开发应用中,实现领跑。为加速培育这一具有全球领先水平的产业,锻造新质生产力,提出如下建议:

一、完善和加强PFAS信息披露机制。

发达国家已经初步完成关于PFAS污染物治理的技术、产业和法律准备,全面进入PFAS的替代、控制和处理阶段,并在国际贸易上开始设置新的“低PFAS”壁垒。我国应该未雨绸缪,适时开展企业的PFAS信息披露机制应对全球越来越严格的PFAS壁垒:进一步完善、细化新污染相关领域的政策,如加强新污染物PFAS的知识普及,让更多人了解它的危害;产品PFAS信息披露机制建设、PFAS排放标准建立;在标准领域开展相关产品的PFAS含量标准修订;逐步禁止PFAS非必要用途;引进PFAS-free相关产品认证,建设安全放心的产品体系等。

二、全力加大含氟ODS替代品研发和应用推广。

由于第三代和第四代含氟ODS替代品是环境中超短PFAS—TFA的主要来源,开发降解不产生TFA的第五代含氟ODS替代品迫在眉睫,而且跨国公司的知识产权壁垒让中国在第四代受到钳制。突破壁垒必须在技术上创新,开发一批具有知识产权的零ODP、低GWP且降解不产生TFA的创新品种及其制备和应用技术。同时,要加强智能化和自动化技术的应用,实现中国氟化工由“跟跑”“陪跑”到“领跑”的跨越。

三、全面深化对第五代含氟ODS替代品开发应用在政策上的引导和激励。

目前,国际上针对PFAS管控的公约和国家政策越来越完善,发达国家建立起相对完整的政策法律、PFAS替代、处理与控制技术开发的体系,中国也建立了针对PFAS等新兴污染物的政策体系。在新污染物治理政策体系框架下,通过一系列政策措施,如进一步完善对新污染物PFAS的法律监管,将占比最大的TFA纳入监管体系;在国家级项目上进行政策支持;鼓励行业开展上下游联合攻关项目等,将第五代含氟ODS替代品开发列入重点技术攻关项目,重点解决第四代替代品成为当前PFAS新污染物源头的问题,为实现全球绿色低碳目标做出新贡献。

作者:上海交通大学材料科学与工程学院教授/博导 朱申敏

鉴定委员会认为,泉州宇极在国际上率先提出将一系列不降解TFA的HFOs、含氟类炔烃、环烯类结构的化合物用于制冷、发泡、清洗等领域,并实现了批量化生产,同时解决了“臭氧层破坏”“加剧全球变暖”和“降解产生TFA”三大难题,开启了我国第五代含氟ODS替代品开发的新纪元。

含氟消耗臭氧层物质(ODS)替代品等含氟新材料产业是战略性新兴产业的重要组成部分。中国已成为全球最大的含氟ODS替代品生产和消费国,与发达国家的差距进一步缩小,但挑战仍然巨大。为尽快赶超国际,提升含氟新材料的国际话语权,“十五五”期间,我国应将第五代含氟ODS替代品开发作为高端含氟材料的突破口和“核爆点”。

为应对“臭氧层破坏”和“全球变暖”两大全球性环境问题,含氟ODS替代品已从最初的氟利昂类氯氟烃物质(CFCs)发展到第四代替代品氢氟烯烃类化合物HFOs。

HFOs具有“零ODP(臭氧层破坏潜值)、低GWP(温室效应潜值)”的特点。随着《蒙特利尔议定书基加利修正案》的推进,氢氟碳化物(HFCs)的削减力度越来越大,第四代替代品HFOs的用量越来越多。但也引发了一个新的环保问题,即“永久性化学品”全氟烷基或多氟烷基物质(PFAS)的污染问题。因PFAS具有超稳定性和强迁移性,随着全球“蒸馏效应”散布在整个生物圈,其中三氟乙酸(TFA)占整个PFAS污染物的90%以上,且用常规处理PFAS的手段无法去除。

目前,这一问题已引起欧洲化学品管理局的高度重视,并已成为学术界和环保专家关注的焦点。现在,美国科慕、日本大金和旭硝子、墨西哥化学等氟化学跨国公司已经成功开发出“降解不产生TFA”的新一代含氟ODS替代品,并进入大规模应用阶段。国内先进氟化工企业与美日跨国公司同时开启了第五代ODS替代品的创新与开发工作,其中泉州宇极新材料科技有限公司(简称“泉州宇极”)拥有多项第四代ODS替代品的合成与工业化产权,开发的“环境友好型含氟绝缘气体的催化合成技术及应用”,于2024年6月23日,通过了中国石油和化学工业联合会在北京组织的科技成果鉴定,其开发的先进、高效绿色、具有自主知识产权的七氟异丁腈(C4F7N)连续生产新工艺,达到了国际领先水平,并首次建成了世界100 吨/年 C4F7N工业化生产线。

同时,鉴定委员会认为,泉州宇极在国际上率先提出将一系列不降解TFA的HFOs、含氟类炔烃、环烯类结构的化合物用于制冷、发泡、清洗等领域,并实现了批量化生产,同时解决了“臭氧层破坏”“加剧全球变暖”和“降解产生TFA”三大难题,开启了我国第五代含氟ODS替代品开发的新纪元。

由此,我国完全有可能在第五代含氟ODS替代品开发应用中,实现领跑。为加速培育这一具有全球领先水平的产业,锻造新质生产力,提出如下建议:

一、完善和加强PFAS信息披露机制。

发达国家已经初步完成关于PFAS污染物治理的技术、产业和法律准备,全面进入PFAS的替代、控制和处理阶段,并在国际贸易上开始设置新的“低PFAS”壁垒。我国应该未雨绸缪,适时开展企业的PFAS信息披露机制应对全球越来越严格的PFAS壁垒:进一步完善、细化新污染相关领域的政策,如加强新污染物PFAS的知识普及,让更多人了解它的危害;产品PFAS信息披露机制建设、PFAS排放标准建立;在标准领域开展相关产品的PFAS含量标准修订;逐步禁止PFAS非必要用途;引进PFAS-free相关产品认证,建设安全放心的产品体系等。

二、全力加大含氟ODS替代品研发和应用推广。

由于第三代和第四代含氟ODS替代品是环境中超短PFAS—TFA的主要来源,开发降解不产生TFA的第五代含氟ODS替代品迫在眉睫,而且跨国公司的知识产权壁垒让中国在第四代受到钳制。突破壁垒必须在技术上创新,开发一批具有知识产权的零ODP、低GWP且降解不产生TFA的创新品种及其制备和应用技术。同时,要加强智能化和自动化技术的应用,实现中国氟化工由“跟跑”“陪跑”到“领跑”的跨越。

三、全面深化对第五代含氟ODS替代品开发应用在政策上的引导和激励。

目前,国际上针对PFAS管控的公约和国家政策越来越完善,发达国家建立起相对完整的政策法律、PFAS替代、处理与控制技术开发的体系,中国也建立了针对PFAS等新兴污染物的政策体系。在新污染物治理政策体系框架下,通过一系列政策措施,如进一步完善对新污染物PFAS的法律监管,将占比最大的TFA纳入监管体系;在国家级项目上进行政策支持;鼓励行业开展上下游联合攻关项目等,将第五代含氟ODS替代品开发列入重点技术攻关项目,重点解决第四代替代品成为当前PFAS新污染物源头的问题,为实现全球绿色低碳目标做出新贡献。

作者:上海交通大学材料科学与工程学院教授/博导 朱申敏

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