“用(yong)(yong)秸稈、芒草等(deng)農林廢(fei)(fei)棄物(wu)展開生物(wu)煉制，生產出優質、安全可降(jiang)解的(de)新材料，不僅變廢(fei)(fei)為寶，還(huan)能制成農用(yong)(yong)地膜、用(yong)(yong)于(yu)地鐵車身等(deng)，既(ji)能解決國產環氧樹脂韌性不足的(de)‘卡脖子(zi)’問(wen)題，更幫助實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)中和碳(tan)(tan)(tan)達峰的(de)‘雙碳(tan)(tan)(tan)’目標。”5月17日，在位(wei)于(yu)山(shan)西轉型綜改示范區(qu)的(de)山(shan)西生物(wu)質新材料產業研究院(yuan)內，院(yuan)長桑濤通過視(shi)頻與(yu)同事討(tao)論(lun)試驗進(jin)展。

依托桑濤博士及其團隊，山西生(sheng)物質新材(cai)料(liao)產(chan)業研究(jiu)院是我市新建(jian)的“國家重大人才工程”專家工作站之(zhi)一，目前(qian)，全世(shi)界首個(ge)生(sheng)物質新材(cai)料(liao)加(jia)工廠同步在綜改區落地，預計年內建(jian)成投用，屆(jie)時(shi)在改善生(sheng)態(tai)系統質量和節(jie)能(neng)減(jian)排的同時(shi)，更突出對國家重大戰略的生(sheng)態(tai)支撐。

用于農(nong)田(tian)耕地——告別(bie)白色污(wu)染

“這種地(di)膜由玉米秸(jie)稈制成，6至12個月(yue)自然降解為(wei)二氧化碳和(he)水，是環境友好的(de)新(xin)材料。”研究院內，科研人(ren)員正在講解一組地(di)膜在土壤中自然降解的(de)實驗場(chang)景。

地(di)(di)膜(mo)在農(nong)業生產(chan)中大(da)量(liang)使用，鋪(pu)上它，增溫、保濕(shi)、保土(tu)、保肥、防雜草等。大(da)量(liang)殘(can)留的(de)(de)石(shi)化(hua)基地(di)(di)膜(mo)卻成為“白色污染”，因不能降解影響農(nong)業環境，更破壞(huai)土(tu)壤(rang)結(jie)構。作為有機(ji)旱作農(nong)業高質量(liang)發(fa)展示范地(di)(di)區，我省地(di)(di)膜(mo)使用量(liang)大(da)，之前投入大(da)量(liang)資源開(kai)展可降解地(di)(di)膜(mo)的(de)(de)研究(jiu)，效果并不理想(xiang)。

山(shan)西(xi)有豐富的(de)秸(jie)稈(gan)資源，用以(yi)秸(jie)稈(gan)煉制的(de)乳酸作為(wei)原料(liao)，生(sheng)(sheng)(sheng)產可(ke)降解的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)塑料(liao)，再制成農用地膜，廢棄(qi)后可(ke)自然降解。一位科研人(ren)員(yuan)為(wei)記者算了一筆賬(zhang)：“我(wo)省秸(jie)稈(gan)資源豐富，多數為(wei)玉(yu)米秸(jie)稈(gan)，全部再利用每年可(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)產上百萬噸的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)塑料(liao)、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)樹脂及碳(tan)基新材料(liao)，利用前(qian)景非常廣闊(kuo)。”

地鐵車輛首(shou)試(shi)——輕(qing)量低碳(tan)示范(fan)

太原(yuan)地(di)鐵2號(hao)線的(de)(de)開(kai)通運營(ying)，暢(chang)通了市民出(chu)行，綠色節能的(de)(de)設(she)計(ji)更是(shi)廣受好評。

地鐵車身材料(liao)具備堅固、輕便的(de)(de)(de)性(xing)能至(zhi)關重要(yao)。這一要(yao)求恰巧與該研究院嘗試的(de)(de)(de)碳基新材料(liao)的(de)(de)(de)優異性(xing)能不謀而合(he)。

桑濤博士及其團隊經(jing)過近10年的努力，從秸稈中制取高純(chun)度(du)、高活性(xing)且(qie)具有阻(zu)燃性(xing)的木質素，以此(ci)作(zuo)(zuo)為原(yuan)料(liao)合(he)成(cheng)生物(wu)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)，用作(zuo)(zuo)碳纖維復合(he)材(cai)料(liao)的基體(ti)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)，提升(sheng)了這(zhe)一復合(he)新材(cai)料(liao)的機械性(xing)能(neng)(neng)和(he)環保(bao)性(xing)能(neng)(neng)，更解決了國產(chan)環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)韌(ren)性(xing)不足的問題(ti)。每使(shi)用1噸(dun)生物(wu)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)可(ke)減排二氧(yang)化碳15噸(dun)，契合(he)軌道交通綠色、節能(neng)(neng)、低碳的發展理念(nian)。

“生(sheng)物樹脂”的(de)(de)成(cheng)功研發有望改變國內高性(xing)能樹脂依賴進口(kou)的(de)(de)現(xian)狀，而且，這種碳纖維復合材(cai)料的(de)(de)硬(ying)度是鋼鐵(tie)的(de)(de)4至(zhi)5倍(bei)，重量只有鋼鐵(tie)的(de)(de)五分之一(yi)，價格更(geng)低(di)、性(xing)能更(geng)優(you)。基于此，該研究(jiu)院經過與太原市軌道交(jiao)通(tong)發展(zhan)有限公司的(de)(de)論證(zheng)和(he)協商，擬率先將(jiang)這一(yi)新(xin)材(cai)料應用到地(di)鐵(tie)1號(hao)線(xian)的(de)(de)車(che)輛制造(zao)上，在全國城市軌道交(jiao)通(tong)輕(qing)量化(hua)和(he)低(di)碳化(hua)作出示范。

規模化全鏈條——“雙碳”先(xian)行先(xian)試

“我們正在以高端化(hua)、規(gui)模化(hua)、全鏈條(tiao)發展為方向，以產(chan)(chan)業化(hua)技術突破和規(gui)模化(hua)應(ying)用(yong)，帶動生(sheng)(sheng)(sheng)物基(ji)新(xin)材(cai)(cai)料(liao)產(chan)(chan)業邁(mai)向量(liang)質齊升。”山西生(sheng)(sheng)(sheng)物質新(xin)材(cai)(cai)料(liao)產(chan)(chan)業研究院的(de)有關負責人表示，科研團隊正開展生(sheng)(sheng)(sheng)物基(ji)高分子(zi)新(xin)型材(cai)(cai)料(liao)的(de)產(chan)(chan)品應(ying)用(yong)技術開發，重點發展可降解生(sheng)(sheng)(sheng)物塑料(liao)、生(sheng)(sheng)(sheng)物基(ji)碳纖維復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)等產(chan)(chan)品，打(da)造國內重要的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物基(ji)新(xin)材(cai)(cai)料(liao)產(chan)(chan)業基(ji)地。

目前，首(shou)個(ge)(ge)生(sheng)物質新(xin)材料加工廠正(zheng)在加緊(jin)建設(she)，一期完(wan)工后(hou)年產量(liang)為4000噸(dun)(dun)，全部完(wan)工后(hou)年產量(liang)達(da)到2萬(wan)噸(dun)(dun)。據(ju)測(ce)算，生(sheng)產1萬(wan)噸(dun)(dun)可消耗秸(jie)稈3.5萬(wan)噸(dun)(dun)，減(jian)(jian)排(pai)二氧化碳近32萬(wan)噸(dun)(dun)，折算可節約11.8萬(wan)噸(dun)(dun)標(biao)準煤(mei)，相當于160個(ge)(ge)標(biao)準風力發電(dian)機或267個(ge)(ge)光(guang)伏發電(dian)機組(zu)的(de)年減(jian)(jian)排(pai)量(liang)。

如果這一模式(shi)能推廣復制(zhi)(zhi)，將(jiang)形成秸稈生(sheng)物(wu)(wu)煉(lian)制(zhi)(zhi)和生(sheng)物(wu)(wu)基新材料產業集群。不僅(jin)是(shi)農作物(wu)(wu)秸稈，生(sheng)態修復植物(wu)(wu)——芒草這樣(yang)的多年(nian)生(sheng)高(gao)大草本，也(ye)可作為生(sheng)物(wu)(wu)煉(lian)制(zhi)(zhi)的優(you)質原料，其(qi)發(fa)達的根系不僅(jin)可以防(fang)止水土流(liu)失和修復礦山，還能夠(gou)在土壤中固定大量(liang)的二氧化(hua)碳，其(qi)減排效果翻番(fan)。

作(zuo)為(wei)我市的(de)國家重(zhong)大人(ren)才工程專家工作(zuo)站之一(yi)，山西(xi)生(sheng)物(wu)(wu)質新材(cai)料(liao)產(chan)業研(yan)究(jiu)院又被(bei)省工信廳確定為(wei)首批山西(xi)省工業和信息化(hua)領(ling)域(yu)產(chan)學(xue)研(yan)新型研(yan)發(fa)(fa)機構。按照發(fa)(fa)展(zhan)規(gui)劃(hua)，桑濤博(bo)士帶領(ling)研(yan)究(jiu)團隊將繼續(xu)推進建設(she)生(sheng)物(wu)(wu)煉制工廠和新材(cai)料(liao)深加工工廠，推動以可再(zai)生(sheng)資源為(wei)基礎(chu)、先進生(sheng)物(wu)(wu)與新材(cai)料(liao)技(ji)術為(wei)核心競爭力的(de)產(chan)業轉型發(fa)(fa)展(zhan)，為(wei)碳達峰、碳中和開辟一(yi)條新路(lu)徑。來源：太原日報 作(zuo)者：郜(gao)蓉