“用秸稈、芒草等(deng)農林廢(fei)棄物(wu)展開(kai)生(sheng)(sheng)物(wu)煉制，生(sheng)(sheng)產(chan)出(chu)優質、安全可(ke)降解(jie)的新(xin)材料(liao)，不僅變廢(fei)為寶，還(huan)能制成農用地膜、用于地鐵車身(shen)等(deng)，既能解(jie)決國產(chan)環氧樹脂韌性不足的‘卡(ka)脖子’問題，更幫助實(shi)現(xian)碳(tan)中和碳(tan)達(da)峰的‘雙碳(tan)’目標(biao)。”5月17日，在位于山西轉型(xing)綜(zong)改示范(fan)區的山西生(sheng)(sheng)物(wu)質新(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)研究院內，院長桑濤通過視頻(pin)與(yu)同事討(tao)論試驗進展。

依托桑濤(tao)博士及(ji)其團(tuan)隊(dui)，山(shan)西(xi)生物質新材(cai)料(liao)產業(ye)研究院是我市新建的“國家(jia)重大人(ren)才工(gong)程”專家(jia)工(gong)作(zuo)站之一，目(mu)前，全世界首個生物質新材(cai)料(liao)加工(gong)廠同步在綜改區落地，預(yu)計(ji)年內(nei)建成投用，屆時(shi)在改善生態系統質量和節能減(jian)排的同時(shi)，更(geng)突出對國家(jia)重大戰略的生態支撐(cheng)。

用于(yu)農(nong)田耕地——告別白色(se)污染

“這種地膜(mo)由(you)玉米秸稈制(zhi)成，6至12個月自然降(jiang)解(jie)為二氧化(hua)碳(tan)和(he)水，是環境友好的新材料。”研(yan)究院內，科(ke)研(yan)人員(yuan)正在講(jiang)解(jie)一組地膜(mo)在土壤(rang)中(zhong)自然降(jiang)解(jie)的實驗(yan)場景。

地(di)膜(mo)在農業(ye)生(sheng)產(chan)中(zhong)大量使(shi)用，鋪上它，增溫、保濕、保土(tu)、保肥(fei)、防(fang)雜草(cao)等(deng)。大量殘留的(de)石化基地(di)膜(mo)卻成為“白色污(wu)染”，因不(bu)(bu)能降(jiang)解影響農業(ye)環境(jing)，更破壞土(tu)壤(rang)結(jie)構。作(zuo)為有機旱作(zuo)農業(ye)高質(zhi)量發(fa)展(zhan)示范地(di)區(qu)，我省地(di)膜(mo)使(shi)用量大，之前投入大量資源開展(zhan)可降(jiang)解地(di)膜(mo)的(de)研究，效果(guo)并(bing)不(bu)(bu)理想。

山西有豐富的秸稈(gan)資(zi)源，用以秸稈(gan)煉制的乳酸作為(wei)原(yuan)料(liao)(liao)，生產可降解(jie)的生物塑料(liao)(liao)，再(zai)制成(cheng)農用地膜，廢棄后可自然降解(jie)。一位(wei)科研人(ren)員為(wei)記者算了一筆(bi)賬(zhang)：“我省秸稈(gan)資(zi)源豐富，多(duo)數為(wei)玉(yu)米秸稈(gan)，全部(bu)再(zai)利(li)用每年可生產上百萬(wan)噸的生物塑料(liao)(liao)、生物樹脂及碳基新(xin)材料(liao)(liao)，利(li)用前(qian)景非常廣闊。”

地鐵車輛首試——輕(qing)量低碳(tan)示(shi)范

太原地鐵2號(hao)線的開通(tong)運營，暢通(tong)了(le)市民出行(xing)，綠(lv)色節能的設計更是廣受好評。

地鐵(tie)車身材料(liao)具備堅固、輕(qing)便的(de)性(xing)能至(zhi)關重(zhong)要。這一要求恰巧與(yu)該研(yan)究院嘗試的(de)碳(tan)基新材料(liao)的(de)優異(yi)性(xing)能不謀而合。

桑濤博(bo)士及其團隊(dui)經過近(jin)10年的(de)努力，從秸稈中制取(qu)高純度、高活性且具有(you)阻燃(ran)性的(de)木質素，以此(ci)作(zuo)為原料(liao)合(he)成生物樹脂，用作(zuo)碳纖維復合(he)材料(liao)的(de)基體樹脂，提升(sheng)了(le)(le)這一復合(he)新材料(liao)的(de)機械性能和環保性能，更解決了(le)(le)國產環氧樹脂韌性不(bu)足的(de)問題。每使用1噸生物樹脂可減排二(er)氧化(hua)碳15噸，契(qi)合(he)軌道交通綠色、節能、低碳的(de)發展理念。

“生(sheng)物樹脂(zhi)”的成功研(yan)發有(you)望改變(bian)國內高性能樹脂(zhi)依(yi)賴進口的現(xian)狀，而且(qie)，這種碳(tan)纖維復合材料(liao)的硬(ying)度是鋼鐵(tie)的4至5倍，重量只有(you)鋼鐵(tie)的五分之一，價(jia)格更(geng)低(di)、性能更(geng)優。基于此，該(gai)研(yan)究(jiu)院經過與(yu)太原(yuan)市(shi)軌道交(jiao)通發展有(you)限公司的論證和協商，擬率先將(jiang)這一新材料(liao)應用到地鐵(tie)1號線的車輛制造上(shang)，在全國城(cheng)市(shi)軌道交(jiao)通輕量化(hua)(hua)和低(di)碳(tan)化(hua)(hua)作出示(shi)范(fan)。

規模化全(quan)鏈條(tiao)——“雙碳”先行(xing)先試

“我們正(zheng)在以高端化、規(gui)模化、全鏈條發(fa)(fa)展(zhan)為(wei)方向(xiang)，以產(chan)業(ye)化技術突破(po)和(he)規(gui)模化應用(yong)，帶動生物(wu)基(ji)新(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)邁向(xiang)量(liang)質齊升。”山(shan)西生物(wu)質新(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)研究院的有關負責人表示，科(ke)研團隊正(zheng)開展(zhan)生物(wu)基(ji)高分(fen)子新(xin)型(xing)材料(liao)的產(chan)品應用(yong)技術開發(fa)(fa)，重(zhong)點(dian)發(fa)(fa)展(zhan)可降解生物(wu)塑料(liao)、生物(wu)基(ji)碳纖(xian)維(wei)復合(he)材料(liao)等產(chan)品，打(da)造國內重(zhong)要(yao)的生物(wu)基(ji)新(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)基(ji)地。

目前，首(shou)個(ge)生(sheng)物質新材(cai)料加(jia)工廠正在加(jia)緊(jin)建設，一期完(wan)工后年產(chan)量(liang)(liang)為4000噸(dun)(dun)(dun)，全部(bu)完(wan)工后年產(chan)量(liang)(liang)達到2萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)。據測(ce)算(suan)，生(sheng)產(chan)1萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)可消(xiao)耗(hao)秸稈3.5萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)，減排二氧化碳近32萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)，折算(suan)可節約11.8萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)標準(zhun)煤(mei)，相當于160個(ge)標準(zhun)風力發電(dian)機或267個(ge)光伏發電(dian)機組的年減排量(liang)(liang)。

如果這一(yi)模式能推(tui)廣(guang)復制(zhi)，將形成秸稈(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)煉制(zhi)和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)基新材料(liao)產(chan)業集(ji)群。不僅(jin)是(shi)農作物(wu)秸稈(gan)，生(sheng)(sheng)(sheng)態修(xiu)復植物(wu)——芒(mang)草這樣的(de)多年生(sheng)(sheng)(sheng)高大草本，也可(ke)作為生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)煉制(zhi)的(de)優質原料(liao)，其發達的(de)根系不僅(jin)可(ke)以防(fang)止水土(tu)流失和(he)修(xiu)復礦山(shan)，還能夠在(zai)土(tu)壤中固定(ding)大量的(de)二氧化碳，其減排效果翻番(fan)。

作(zuo)為我(wo)市(shi)的國家重大人(ren)才工(gong)程專家工(gong)作(zuo)站之一，山西生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)新(xin)(xin)材(cai)(cai)料產業研(yan)(yan)究院又被省(sheng)工(gong)信廳確定為首批(pi)山西省(sheng)工(gong)業和(he)信息化領域產學研(yan)(yan)新(xin)(xin)型(xing)研(yan)(yan)發(fa)機構。按照發(fa)展規劃，桑濤博士帶領研(yan)(yan)究團(tuan)隊(dui)將繼(ji)續(xu)推進建設生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)煉(lian)制工(gong)廠(chang)和(he)新(xin)(xin)材(cai)(cai)料深加工(gong)工(gong)廠(chang)，推動以可再生(sheng)(sheng)(sheng)資(zi)源(yuan)為基礎、先進生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)與(yu)新(xin)(xin)材(cai)(cai)料技術為核(he)心競爭力的產業轉(zhuan)型(xing)發(fa)展，為碳達峰、碳中和(he)開辟一條(tiao)新(xin)(xin)路徑。來源(yuan)：太(tai)原日報 作(zuo)者：郜蓉