باعتبارها جزءًا هامًا من صناعة المواد الجديدة، تُعدّ صناعة المواد الكيميائية الجديدة مجالًا جديدًا يتمتع بحيوية وإمكانات نمو كبيرة في الصناعة الكيميائية. وقد ساهمت سياسات مثل "الخطة الخمسية الرابعة عشرة" واستراتيجية "مضاعفة الكربون" بشكل إيجابي في دفع عجلة التطور التكنولوجي لهذه الصناعة.

تشمل المواد الكيميائية الجديدة الفلور العضوي، والسيليكون العضوي، ومواد موفرة للطاقة، ومواد صديقة للبيئة، ومواد كيميائية إلكترونية، وأحبار، وغيرها. وهي المواد التي يجري تطويرها حاليًا أو تطويرها، والتي تتميز بأداء ممتاز أو وظائف خاصة لا تتوفر في المواد الكيميائية التقليدية. وتتمتع هذه المواد الكيميائية الجديدة بنطاق واسع من التطبيقات في مجالات السيارات، والنقل بالسكك الحديدية، والطيران، والمعلومات الإلكترونية، والمعدات المتطورة، وتوفير الطاقة وحماية البيئة، والمعدات الطبية، والبناء الحضري.

الفئات الرئيسية للمواد الكيميائية الجديدة
تصنف المواد الكيميائية الجديدة وفقًا للفئات الصناعية، وتشمل ثلاث فئات: الأولى هي المنتجات الكيميائية المتطورة في المجالات الجديدة، والثانية هي الأنواع المتطورة من المواد الكيميائية التقليدية، والثالثة هي المواد الكيميائية الجديدة المنتجة من خلال المعالجة الثانوية (الطلاءات المتطورة، والمواد اللاصقة المتطورة)، ومواد الأغشية الوظيفية، وما إلى ذلك).

تشمل المواد الكيميائية الجديدة بشكل رئيسي البلاستيك الهندسي وسبائكه، ومواد البوليمر الوظيفية، والسيليكون العضوي، والفلور العضوي، والألياف الخاصة، والمواد المركبة، والمواد الكيميائية الإلكترونية، والمواد الكيميائية النانوية، والمطاط الخاص، والبولي يوريثان، والبولي أوليفينات عالية الأداء، والطلاءات الخاصة، وهناك أكثر من عشر فئات تشمل المواد اللاصقة والمضافات الخاصة.

السياسات تدفع الابتكار التكنولوجي للمواد الكيميائية الجديدة
بدأ تطوير المواد الكيميائية الجديدة في الصين خلال خمسينيات وستينيات القرن الماضي، حيث تم تطبيق سياسات داعمة ومعيارية متتابعة لخلق بيئة نمو مواتية لصناعة المواد الكيميائية الجديدة في الصين. ومنذ مطلع القرن الحادي والعشرين، حققت أبحاث الصين في مجال المواد الكيميائية الجديدة تقدماً ملحوظاً، حيث تم تطبيق المواد الجديدة المطورة بنجاح في العديد من المجالات، مما ساهم في ازدهار العديد من الصناعات في الصين.

تحليل التخطيط التقني المتعلق بـ "الخطة الخمسية الرابعة عشرة" لصناعة المواد الكيميائية الجديدة

في ظل "الخطة الخمسية الرابعة عشرة"، ونظراً للمشاكل التي تواجهها الصناعة - صغر حجم الإنتاج الإجمالي، وعدم كفاءة الهيكل، وقلة التقنيات الأصلية، ونقص الدعم للتقنيات المشتركة، وهيمنة جهات أخرى على التقنيات الأساسية - قرر منتدى تطوير ابتكارات صناعة المواد الجديدة معالجة أوجه القصور، وتحسين الأداء، وتعزيز التطبيقات، مع التركيز على المهام الرئيسية في أربعة محاور.

وفقًا لـ "دليل التنمية الخمسية الرابعة عشرة لصناعة المواد الكيميائية الجديدة" الصادر عن الاتحاد الصيني لصناعة البترول والصناعات الكيميائية في مايو 2021، من المخطط أنه خلال فترة "الخطة الخمسية الرابعة عشرة"، سيحافظ دخل الأعمال الرئيسية لصناعة المواد الكيميائية الجديدة في بلادي واستثمارات الأصول الثابتة على نمو سريع، وسيسعى جاهدًا لتحقيق صناعات متطورة ومتميزة بحلول عام 2025، مع تغييرات كبيرة في أساليب التنمية وتحسين كبير في جودة العمليات الاقتصادية.

تحليل التوجه التكنولوجي لصناعة المواد الكيميائية الجديدة من خلال استراتيجية الحياد الكربوني وذروة الكربون

في الواقع، تعمل استراتيجية الكربون المزدوج على تحسين هيكل الصناعة باستمرار ورفع مستواها التقني من خلال التطوير ضمن قيود محددة، كما تُعزز نمو الاقتصاد نحو جودة أعلى واستدامة أكبر. من خلال تحليل التحول الهيكلي في جانبي العرض والطلب للمنتجات الكيميائية، اشرح الأثر المحفز لهذه الاستراتيجية على صناعة المواد الكيميائية الجديدة.

يتمثل أثر الهدف المزدوج للكربون بشكل رئيسي في تحسين العرض وخلق الطلب. ويتجسد تحسين العرض في تقليص الطاقة الإنتاجية المتخلفة وتشجيع العمليات الجديدة. وتُعدّ الطاقة الإنتاجية الجديدة لمعظم المنتجات الكيميائية محدودة للغاية، لا سيما المنتجات التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة وتُنتج انبعاثات عالية في صناعة الكيماويات التقليدية التي تعتمد على الفحم. ولذلك، يُستخدم إنتاج مواد كيميائية جديدة قابلة للاستبدال واستخدام محفزات جديدة لزيادة معدل استغلال المواد الخام وتقليل انبعاثات غازات العادم، وخفض انبعاثات الكربون تدريجيًا، واستبدال الطاقة الإنتاجية المتخلفة الحالية.

على سبيل المثال، لا تقتصر تقنية DMTO-III الأحدث من معهد داليان للتكنولوجيا الكيميائية على خفض استهلاك الميثانول إلى 2.66 طن فحسب، بل يزيد المحفز الجديد أيضًا من إنتاجية مونومرات الأوليفين، ويتجنب خطوة تكسير C4/C5، ويقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل مباشر. إضافةً إلى ذلك، تستبدل تقنية BASF الجديدة الغاز الطبيعي كمصدر للحرارة في عملية التكسير البخاري للإيثيلين بفرن جديد مزود بسخانات كهربائية، مما يقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 90%.

يُشير مفهوم خلق الطلب إلى معنيين: الأول هو توسيع نطاق استخدام المواد الكيميائية الجديدة الموجودة، والثاني هو استبدال المواد القديمة بمواد جديدة صديقة للبيئة ومنخفضة الانبعاثات الكربونية. فعلى سبيل المثال، تستخدم مركبات الطاقة الجديدة كميات كبيرة من مواد مثل اللدائن الحرارية المرنة، مما يزيد الطلب على المواد الكيميائية الجديدة المرتبطة بها. أما في الحالة الثانية، فإن استبدال المواد القديمة بمواد جديدة لن يُؤدي إلى زيادة ملحوظة في إجمالي الطلب النهائي، بل سيؤثر بشكل أكبر على استخدام المواد الخام. فعلى سبيل المثال، بعد الترويج للبلاستيك القابل للتحلل، انخفض استخدام الأغشية البلاستيكية التقليدية.

التوجه التقني لتطوير المجالات الرئيسية للمواد الكيميائية الجديدة
توجد أنواع عديدة من المواد الكيميائية الجديدة. وبحسب حجم صناعة المواد الفرعية ودرجة المنافسة، تُقسم المواد الكيميائية الجديدة إلى ثلاثة أنواع رئيسية من التقنيات ومجالات تطبيقها: مواد البوليمر المتقدمة، والمواد المركبة عالية الأداء، والمواد الكيميائية غير العضوية الجديدة.

تكنولوجيا المواد البوليمرية المتقدمة

تشمل المواد البوليمرية المتقدمة بشكل رئيسي مطاط السيليكون، والفلوروإيلاستومر، والبولي كربونات، والسيليكون، والبولي تترافلوروإيثيلين، والبلاستيك القابل للتحلل الحيوي، والبولي يوريثان، وأغشية التبادل الأيوني، بالإضافة إلى فئات فرعية متنوعة. ويتم تلخيص وتحليل التقنيات الشائعة لهذه الفئات الفرعية. تتمتع تكنولوجيا المواد البوليمرية المتقدمة في الصين بانتشار واسع ونطاق تطبيقات واسع، ومن بينها، يُعد مجالا مركبات البوليمر العضوية والمكونات الكهربائية الأساسية من المجالات النشطة للغاية.

مواد مركبة عالية الأداء

تتمثل النقاط الساخنة للبحث في صناعة المواد المركبة عالية الأداء في الصين في مركبات البوليمر العضوية والمكونات الكهربائية الأساسية والأساليب أو الأجهزة الفيزيائية أو الكيميائية العامة، والتي تمثل ما يقرب من 50٪؛ وتستخدم المواد العضوية الجزيئية كمكونات، كما أن الأساليب أو الأجهزة المستخدمة لتحويل الطاقة الكيميائية مباشرة إلى طاقة كهربائية نشطة تقنيًا للغاية.

مواد كيميائية غير عضوية جديدة

تشمل المواد الكيميائية غير العضوية الجديدة حاليًا بشكل رئيسي الجرافين، والفوليرين، وحمض الفوسفوريك المستخدم في الإلكترونيات، وغيرها من الفئات الفرعية. ومع ذلك، فإن تطوير تكنولوجيا المواد الكيميائية غير العضوية الجديدة يتركز بشكل عام، وتتركز مجالات التكنولوجيا الحاصلة على براءات اختراع في المكونات الكهربائية الأساسية، والمركبات العضوية ذات الوزن الجزيئي العالي، والكيمياء غير العضوية، وغيرها من المجالات.

خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة، وضعت الدولة سياساتٍ داعمة لتشجيع وتوجيه التطور السريع لصناعة المواد الكيميائية الجديدة، التي أصبحت بدورها من أبرز القطاعات التي يشهد السوق الصيني نموًا ملحوظًا. ويرى التحليل المستقبلي أن هذه السياسات، من جهة، تُوجه مسار التطور التكنولوجي لهذه الصناعة، ومن جهة أخرى، تُسهم في تطويرها، وبالتالي تعزيز رأس المال الاجتماعي لزيادة البحث والتطوير الابتكاري في مجال تكنولوجيا المواد الكيميائية الجديدة. وبفضل الاستثمار، يشهد النشاط التكنولوجي في هذه الصناعة ازدهارًا سريعًا.