“用秸稈、芒草等農(nong)林(lin)廢(fei)棄物(wu)展(zhan)開生(sheng)物(wu)煉制，生(sheng)產(chan)出優(you)質(zhi)、安全(quan)可降解(jie)的新材料，不僅(jin)變廢(fei)為(wei)寶，還能(neng)制成農(nong)用地(di)(di)膜、用于(yu)地(di)(di)鐵車身等，既能(neng)解(jie)決國產(chan)環氧樹脂韌性不足的‘卡脖子(zi)’問(wen)題(ti)，更幫助實(shi)現碳(tan)中和(he)碳(tan)達(da)峰的‘雙(shuang)碳(tan)’目標(biao)。”5月17日，在位(wei)于(yu)山西(xi)轉型綜改示范區的山西(xi)生(sheng)物(wu)質(zhi)新材料產(chan)業研究院(yuan)內，院(yuan)長桑(sang)濤通過視頻(pin)與(yu)同事討論試驗進展(zhan)。

依托(tuo)桑濤博士及其團隊，山西(xi)生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)新材(cai)料(liao)產(chan)業研究(jiu)院是我市新建的(de)(de)“國家重(zhong)大(da)人才(cai)工程”專家工作站之(zhi)一，目前(qian)，全世界首個生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)新材(cai)料(liao)加工廠同步在綜改(gai)區落(luo)地，預計年內建成(cheng)投用(yong)，屆時(shi)在改(gai)善生(sheng)(sheng)態系統(tong)質(zhi)量(liang)和節能減排的(de)(de)同時(shi)，更突出對國家重(zhong)大(da)戰略的(de)(de)生(sheng)(sheng)態支撐。

用于農(nong)田耕地——告別(bie)白色污染(ran)

“這種地膜(mo)由玉米秸稈(gan)制成，6至12個月自然降(jiang)解(jie)(jie)為二(er)氧(yang)化碳和(he)水，是環境友(you)好的新材料。”研究院(yuan)內(nei)，科研人員(yuan)正在(zai)講解(jie)(jie)一(yi)組(zu)地膜(mo)在(zai)土壤中(zhong)自然降(jiang)解(jie)(jie)的實驗場景。

地(di)(di)膜在農(nong)業(ye)生產中大量(liang)(liang)使(shi)(shi)用(yong)，鋪(pu)上它，增溫、保(bao)濕、保(bao)土(tu)、保(bao)肥、防雜草等。大量(liang)(liang)殘留(liu)的石化基(ji)地(di)(di)膜卻成為(wei)(wei)“白(bai)色污(wu)染”，因(yin)不能降(jiang)解影響農(nong)業(ye)環境，更破(po)壞土(tu)壤結(jie)構。作為(wei)(wei)有(you)機旱作農(nong)業(ye)高質量(liang)(liang)發展(zhan)示范地(di)(di)區，我省地(di)(di)膜使(shi)(shi)用(yong)量(liang)(liang)大，之前投入大量(liang)(liang)資(zi)源(yuan)開展(zhan)可(ke)降(jiang)解地(di)(di)膜的研究(jiu)，效(xiao)果(guo)并(bing)不理想。

山西有(you)豐(feng)富(fu)的(de)秸稈(gan)資(zi)(zi)源(yuan)，用以(yi)秸稈(gan)煉制的(de)乳酸作為原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，生(sheng)產可降(jiang)解的(de)生(sheng)物塑(su)料(liao)(liao)(liao)，再制成農用地膜，廢棄(qi)后可自然降(jiang)解。一位科研人(ren)員為記者算了一筆賬：“我省秸稈(gan)資(zi)(zi)源(yuan)豐(feng)富(fu)，多數為玉米秸稈(gan)，全部(bu)再利用每年可生(sheng)產上百萬噸的(de)生(sheng)物塑(su)料(liao)(liao)(liao)、生(sheng)物樹脂及碳(tan)基新材(cai)料(liao)(liao)(liao)，利用前景非常廣闊。”

地鐵車(che)輛首試——輕量低碳示(shi)范

太原(yuan)地鐵2號(hao)線的(de)開(kai)通(tong)運營，暢通(tong)了市(shi)民出行，綠色節(jie)能(neng)的(de)設計更是廣(guang)受好(hao)評。

地鐵車身材料具備堅(jian)固、輕便的(de)性(xing)能(neng)至關重要。這一要求恰巧與該(gai)研究院嘗(chang)試的(de)碳(tan)基新材料的(de)優(you)異性(xing)能(neng)不(bu)謀而合。

桑濤博士及其團隊經過近10年的(de)(de)努力，從秸稈中制取(qu)高純度、高活性且具有阻燃(ran)性的(de)(de)木質素(su)，以此作為原料(liao)合(he)成(cheng)生物(wu)樹脂(zhi)，用作碳纖維復合(he)材料(liao)的(de)(de)基體樹脂(zhi)，提升了這一(yi)復合(he)新材料(liao)的(de)(de)機械性能(neng)和環(huan)保性能(neng)，更解決了國產環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)韌性不足(zu)的(de)(de)問(wen)題。每使用1噸生物(wu)樹脂(zhi)可減(jian)排二氧(yang)化碳15噸，契合(he)軌道交通(tong)綠色、節能(neng)、低碳的(de)(de)發展(zhan)理念。

“生物樹脂”的成功研(yan)發有(you)(you)望改變國內(nei)高性能(neng)樹脂依賴進口的現狀，而且，這種碳纖維(wei)復合材料的硬度是鋼鐵的4至(zhi)5倍，重量只有(you)(you)鋼鐵的五(wu)分之一(yi)，價(jia)格更低(di)、性能(neng)更優(you)。基(ji)于此，該研(yan)究院經(jing)過與(yu)太原市軌道交通發展有(you)(you)限(xian)公司的論證和(he)協商，擬率先將(jiang)這一(yi)新材料應用到(dao)地鐵1號(hao)線(xian)的車輛制造上，在全國城市軌道交通輕量化和(he)低(di)碳化作出(chu)示范。

規模化全(quan)鏈條——“雙碳”先(xian)行先(xian)試

“我(wo)們(men)正在(zai)以高端化(hua)、規模(mo)化(hua)、全鏈條發展(zhan)為(wei)方向(xiang)，以產(chan)業(ye)(ye)化(hua)技術突破和規模(mo)化(hua)應用，帶(dai)動生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)基新(xin)(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)(ye)邁向(xiang)量質齊升。”山(shan)西生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)質新(xin)(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)(ye)研(yan)究(jiu)院的有關負責(ze)人表示，科研(yan)團隊(dui)正開展(zhan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)基高分子(zi)新(xin)(xin)型材料(liao)的產(chan)品應用技術開發，重點發展(zhan)可降解(jie)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)塑料(liao)、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)基碳纖維復合材料(liao)等(deng)產(chan)品，打造國內重要的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)基新(xin)(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)(ye)基地。

目前，首個生物(wu)質(zhi)新(xin)材料(liao)加工(gong)廠正在(zai)加緊(jin)建設，一期完(wan)工(gong)后(hou)年(nian)產(chan)量為4000噸(dun)，全(quan)部完(wan)工(gong)后(hou)年(nian)產(chan)量達到2萬(wan)(wan)噸(dun)。據測算，生產(chan)1萬(wan)(wan)噸(dun)可消耗秸稈(gan)3.5萬(wan)(wan)噸(dun)，減排二氧化碳近32萬(wan)(wan)噸(dun)，折算可節約(yue)11.8萬(wan)(wan)噸(dun)標(biao)準(zhun)煤，相當于(yu)160個標(biao)準(zhun)風(feng)力發(fa)(fa)電機(ji)或(huo)267個光伏發(fa)(fa)電機(ji)組的年(nian)減排量。

如(ru)果(guo)這一模式能推(tui)廣復制，將形成(cheng)秸稈(gan)(gan)生(sheng)(sheng)物煉制和生(sheng)(sheng)物基新材料產(chan)業集群。不僅(jin)是農作物秸稈(gan)(gan)，生(sheng)(sheng)態修復植物——芒草(cao)這樣的多年生(sheng)(sheng)高大草(cao)本，也可(ke)作為(wei)生(sheng)(sheng)物煉制的優質原料，其發達的根系不僅(jin)可(ke)以防(fang)止(zhi)水土流失和修復礦山(shan)，還能夠在土壤中固(gu)定大量的二氧化碳，其減排效果(guo)翻番。

作為(wei)(wei)我市的(de)國家(jia)重大(da)人才工(gong)程專(zhuan)家(jia)工(gong)作站之一，山西生物(wu)(wu)質(zhi)新(xin)材料產(chan)業研究院又(you)被省工(gong)信(xin)廳確定為(wei)(wei)首批(pi)山西省工(gong)業和(he)信(xin)息(xi)化領域產(chan)學研新(xin)型研發機構。按照(zhao)發展規劃，桑(sang)濤博士帶領研究團隊(dui)將(jiang)繼續(xu)推進(jin)(jin)建設生物(wu)(wu)煉(lian)制工(gong)廠和(he)新(xin)材料深(shen)加工(gong)工(gong)廠，推動以可再生資源為(wei)(wei)基(ji)礎、先進(jin)(jin)生物(wu)(wu)與新(xin)材料技術為(wei)(wei)核心競爭力的(de)產(chan)業轉型發展，為(wei)(wei)碳達峰、碳中和(he)開辟(pi)一條新(xin)路徑(jing)。來(lai)源：太原(yuan)日(ri)報 作者：郜(gao)蓉