“用秸稈、芒草等農林廢棄物展開生物煉制，生產出優(yōu)質、安全可降解的新材料，不僅變廢為寶，還能制成農用地膜、用于地鐵車身等，既能解決國產環(huán)氧樹脂韌性不足的‘卡脖子’問題，更幫助實現碳中和碳達峰的‘雙碳’目標?！?月17日，在位于山西轉型綜改示范區(qū)的山西生物質新材料產業(yè)研究院內，院長桑濤通過視頻與同事討論試驗進展。

依托桑濤博士及其團隊，山西生物質新材料產業(yè)研究院是我市新建的“國家重大人才工程”專家工作站之一，目前，全世界首個生物質新材料加工廠同步在綜改區(qū)落地，預計年內建成投用，屆時在改善生態(tài)系統質量和節(jié)能減排的同時，更突出對國家重大戰(zhàn)略的生態(tài)支撐。

用于農田耕地——告別白色污染

“這種地膜由玉米秸稈制成，6至12個月自然降解為二氧化碳和水，是環(huán)境友好的新材料?！毖芯吭簝龋蒲腥藛T正在講解一組地膜在土壤中自然降解的實驗場景。

地膜在農業(yè)生產中大量使用，鋪上它，增溫、保濕、保土、保肥、防雜草等。大量殘留的石化基地膜卻成為“白色污染”，因不能降解影響農業(yè)環(huán)境，更破壞土壤結構。作為有機旱作農業(yè)高質量發(fā)展示范地區(qū)，我省地膜使用量大，之前投入大量資源開展可降解地膜的研究，效果并不理想。

山西有豐富的秸稈資源，用以秸稈煉制的乳酸作為原料，生產可降解的生物塑料，再制成農用地膜，廢棄后可自然降解。一位科研人員為記者算了一筆賬：“我省秸稈資源豐富，多數為玉米秸稈，全部再利用每年可生產上百萬噸的生物塑料、生物樹脂及碳基新材料，利用前景非常廣闊?！?/span>

地鐵車輛首試——輕量低碳示范

太原地鐵2號線的開通運營，暢通了市民出行，綠色節(jié)能的設計更是廣受好評。

地鐵車身材料具備堅固、輕便的性能至關重要。這一要求恰巧與該研究院嘗試的碳基新材料的優(yōu)異性能不謀而合。

桑濤博士及其團隊經過近10年的努力，從秸稈中制取高純度、高活性且具有阻燃性的木質素，以此作為原料合成生物樹脂，用作碳纖維復合材料的基體樹脂，提升了這一復合新材料的機械性能和環(huán)保性能，更解決了國產環(huán)氧樹脂韌性不足的問題。每使用1噸生物樹脂可減排二氧化碳15噸，契合軌道交通綠色、節(jié)能、低碳的發(fā)展理念。

“生物樹脂”的成功研發(fā)有望改變國內高性能樹脂依賴進口的現狀，而且，這種碳纖維復合材料的硬度是鋼鐵的4至5倍，重量只有鋼鐵的五分之一，價格更低、性能更優(yōu)?；诖耍撗芯吭航涍^與太原市軌道交通發(fā)展有限公司的論證和協商，擬率先將這一新材料應用到地鐵1號線的車輛制造上，在全國城市軌道交通輕量化和低碳化作出示范。

規(guī)?；湕l——“雙碳”先行先試

“我們正在以高端化、規(guī)?；?、全鏈條發(fā)展為方向，以產業(yè)化技術突破和規(guī)?；瘧?，帶動生物基新材料產業(yè)邁向量質齊升?！鄙轿魃镔|新材料產業(yè)研究院的有關負責人表示，科研團隊正開展生物基高分子新型材料的產品應用技術開發(fā)，重點發(fā)展可降解生物塑料、生物基碳纖維復合材料等產品，打造國內重要的生物基新材料產業(yè)基地。

目前，首個生物質新材料加工廠正在加緊建設，一期完工后年產量為4000噸，全部完工后年產量達到2萬噸。據測算，生產1萬噸可消耗秸稈3.5萬噸，減排二氧化碳近32萬噸，折算可節(jié)約11.8萬噸標準煤，相當于160個標準風力發(fā)電機或267個光伏發(fā)電機組的年減排量。

如果這一模式能推廣復制，將形成秸稈生物煉制和生物基新材料產業(yè)集群。不僅是農作物秸稈，生態(tài)修復植物——芒草這樣的多年生高大草本，也可作為生物煉制的優(yōu)質原料，其發(fā)達的根系不僅可以防止水土流失和修復礦山，還能夠在土壤中固定大量的二氧化碳，其減排效果翻番。

作為我市的國家重大人才工程專家工作站之一，山西生物質新材料產業(yè)研究院又被省工信廳確定為首批山西省工業(yè)和信息化領域產學研新型研發(fā)機構。按照發(fā)展規(guī)劃，桑濤博士帶領研究團隊將繼續(xù)推進建設生物煉制工廠和新材料深加工工廠，推動以可再生資源為基礎、先進生物與新材料技術為核心競爭力的產業(yè)轉型發(fā)展，為碳達峰、碳中和開辟一條新路徑。來源：太原日報 作者：郜蓉