【生物基能源与材料】获悉，近日，中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院（简称：石化院）应用自主研发的原位绿色改性技术，以稻壳和二氧化碳（CO₂）为原料生产的改性生物基白炭黑，通过轮胎全系列性能测试，性能优异。

一般而言，稻壳中含有17%-20%的二氧化硅，燃烧后产生的稻壳灰中二氧化硅含量可达90%-95.5%，是生产白炭黑极为理想的原料。

其制备过程通常是先将稻壳进行低温燃烧得到稻壳灰，然后用碱液溶解稻壳灰中的硅成分制成水玻璃溶液，再以CO₂作为沉淀反应剂，通过二氧化碳酸化法使溶液中的硅沉淀出来，经过过滤、干燥等工艺得到生物基白炭黑。

这种以稻壳和CO₂为原料生产生物基白炭黑的技术具有诸多优点：

1. 非粮原料：稻壳是农业废弃物，来源广泛且价格低廉，实现了农业废弃物的资源化利用，减少了环境污染；

   
   

2. 低成本沉淀反应剂：用CO₂代替传统的硫酸等沉淀反应剂，降低了生产成本，同时减少了硫酸等化学品的使用和排放，更加环保。

   
   

3. 生产过程减碳：生产过程中还能实现碳减排，客户每使用1吨生物基二氧化硅可实现减碳量0.5吨。

   
   

4. 提升橡胶性能：从稻壳灰中提取的白炭黑还具有较高的分散性，聚集体能够轻易破碎为纳米级的原级粒子，其表面残存的有机成分还能改善白炭黑与橡胶之间的相容性，应用于橡胶工业中，可提高硫化胶的拉伸强度，降低轮胎的滚动阻力与能耗，在低温环境下维持出色的抗湿滑性能。

目前，石化院将系列改性白炭黑样品应用于溶聚丁苯橡胶材料，通过多轮迭代评价与工艺优化，最终确定白炭黑改性工艺方案。

测试数据显示，添加改性生物基白炭黑的轮胎，不仅具有与传统白炭黑轮胎相当的物理机械性能，而且关键核心指标更优：滚动阻力降低3.7%、疲劳温升降低15%、耐久性提升4.5%。这预示着石化院改性生物基白炭黑产品已具备工业化量产与市场推广应用价值。

石化院成立于2006年6月，是中国石油炼化领域唯一直属研究院。总部位于北京，下设兰州、大庆2个研究中心，主要从事炼油化工催化剂和工艺研发，合成树脂和合成橡胶等新产品开发等。

全球稻壳源白炭黑领域已形成多元化竞争格局，多家知名企业通过创新技术占据市场先机

索尔维（Solvay）：索尔维在意大利利沃诺建设新工厂生产稻壳灰高分散白炭黑，成为欧洲碳排放最低的白炭黑生产基地。索尔维计划逐步将这款稻壳灰高分散白炭黑取代其现有的“Zeosil”系列产品，满足轮胎制造商降低碳足迹的需求。

赢创（Evonik）：作为索尔维的主要竞争对手，赢创采取了差异化区域布局策略，选择在泰国建立其稻壳源白炭黑生产基地。泰国作为全球稻米主产区之一，具有原料供应充足的优势，同时贴近亚太地区快速增长的市场需求。

益海嘉里（Wilmar）：作为农业综合企业巨头，益海嘉里是世界最早采用稻壳为原料规模化制取白炭黑的企业之一。自2006年起，公司投入多年精力和数亿元资金建立了“精深加工，变废为宝”的水稻循环经济模式：稻谷脱壳后被加工成品牌大米，稻壳用于燃烧发电，产生的稻壳灰再通过先进工艺制取活性炭和白炭黑。

除上述三家企业外，全球稻壳源白炭黑市场还有多家创新企业参与竞争，如Brisil、Wadham Energy、Agrilectric Power、ORYZASIL和Green Silica Group等。

中国企业在稻壳源白炭黑领域发展迅速，形成了产学研结合、产业链协同的创新格局，如：

安徽进化硅纳米材料科技有限公司：建成全球首条1万吨/年二氧化碳酸化法制备生物基二氧化硅示范生产线，并且有计划投建9万吨/年的生产线。该公司以北京化工大学为技术支撑和张立群院士的科研团队为依托，经过10多年联合研发，2024年在制备生物基二氧化硅新材料技术方面取得了突破性进展，自主原创了二氧化碳酸化法制备生物基二氧化硅成套工艺技术及相关设备。

江西金糠新材料科技有限公司：主要从事水稻谷壳、竹材等农林废弃物的高附加值工业化绿色产品开发和利用。采用先进的自主专利技术，通过热化学工艺，利用天然稻壳直接生产可燃气、生物油、高比表面活性炭和纳米级白炭黑等产品，实现了稻壳的高附加值工业化无污染资源循环利用。目前具有年处理5000吨稻壳的能力，每年能生产500吨稻壳基白炭黑。

温州墨龙炭业有限公司：是专业从事研发、生产白炭黑和炭化稻壳的新技术企业，年产1万吨白炭黑和炭化稻壳。公司自主研发白炭黑和炭化稻谷生产工艺，并获得两项国家发明专利，产品技术含量高，清洁环保，用途广泛，采用国内先进的生产设备，从进料到成品，全过程采用DCS系统自动化监控。

丰海（盘锦）水稻生物科技有限公司（在建）：2025年3月25日，丰海(盘锦)一项总投资额高达3.3亿元的二氧化硅生产线及其配套设施建设项目正式破土动工。丰海（盘锦）位于盘锦市大洼区，是丰益国际旗下企业。项目紧密依托益海嘉里盘锦工厂的丰富稻壳资源，通过采用先进的提取工艺，从稻壳灰中提炼出高品质的白炭黑。

黑龙江春华秋实粮油有限公司（在建）：该公司主业是生产大米。二期工程将与哈工大合作开展稻壳基白炭黑项目。该项目是在稻壳发电的同时提取高纯度的白炭黑，稻壳生产白炭黑工艺大大降低了白炭黑的生产成本，变废为宝，在生产过程中产生大量热能，可对用热企业直接供热或上网发电。