生物基白炭黑是以稻壳等生物质为原料生产的纳米二氧化硅，属于环保型精细化工产品。与传统石油基白炭黑相比，它不仅减少了对化石资源的依赖，还具备更优异的性能与可持续生产特点，正在成为橡胶、树脂等领域的重要新兴材料。

一、核心特点与产业化进展

生物基白炭黑具备三大优势：

1. 环保可持续：以稻壳等农业废弃物为原料，实现资源循环利用，生产过程可结合二氧化碳转化技术，降低碳排放。

2. 性能突出：应用于轮胎中可降低滚动阻力、减少疲劳温升、提升耐久性。测试显示，添加改性生物基白炭黑的轮胎滚动阻力降低约3.7%，疲劳温升减少15%，耐久性提升4.5%。

3. 工艺清洁：相比传统气相法、沉淀法，生物基路线污染更小，且产品分散性和表面活性更优。

目前产业化进程加快，米其林已与金禾实业签订长期采购协议；住友化学联合美国实验室推进藻基生产线建设；赢创、中石化等企业也通过投资并购布局相关产能。

二、工艺流程与技术演进

典型生产流程包括：生物质处理→炭化→化学转化→改性→分离提纯→干燥。以稻壳为例，先经炭化得到生物炭，再通过二氧化碳催化转化等技术制备二氧化硅，并经绿色改性提升其应用性能。

技术演进主要围绕以下方向：

• 原料多元化：从稻壳延伸至海藻等高硅生物质。

• 工艺强化：引入微波催化、光催化等技术，缩短反应时间、降低能耗。同济大学2024年开发的光催化CO₂转化技术，已在常温常压下实现88%的硅溶出率，能耗降低70%。

• 智能制造：利用AI动态优化反应参数，提升收率5–8%。

• 产品高端化：开发医药级（纯度＞99.99%）、锂电隔膜涂层专用型等高端牌号。

三、政策与市场前景

各国政策持续利好：中国将其纳入《绿色低碳产品名录》，享受出口退税优惠；欧盟REACH修订案拟对生物基白炭黑豁免部分重金属检测，预计2025年实施。

随着环保法规趋严及汽车、新能源等行业对高性能材料需求增长，生物基白炭黑有望逐步替代传统产品，形成百亿级市场规模。未来发展将侧重于降低成本、提升品质稳定性，并拓展在电子信息、生物医药等高新领域的应用。