聚焦“六新”，率先突破。我省通過龍頭帶動、鏈式布局、研發支撐、園區承載，大力發展生物基新材料產業
【轉型進行時】綠色領跑 生“基”無限
聚焦“六新”，率先突破。我省通過龍頭帶動、鏈式布局、研發支撐、園區承載，大力發展生物基新材料產業
【轉型進行時】綠色領跑 生“基”無限
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生物基技術作為一種具有革命性的新技術，是對傳統化學合成法的顛覆。在已開啟的“十四五”，這項新興產業、未來產業蘊藏著大機遇、大市場、大空間。
從煤炭中來，到自然中去，一招破解“白色污染”
“要想收成好，地膜是個寶。”既能保濕又能固肥的地膜是旱作農業增產增收的法寶。用了幾十年的地膜，眼下卻越來越讓人糾結。這地膜，究竟是“寶”還是“害”？上世紀70年代，地膜覆蓋技術被引進中國，迅速有效地提高了干旱、半干旱地區的水資源利用率和糧食生產能力。然而，隨著地膜使用范圍不斷擴大，這場可圈可點的農業領域“白色革命”，也給廣大農村帶來了“白色污染”。使用過的殘破地膜摻雜在土壤中既無法回收、又難以降解，破壞了土壤結構，影響了農作物生長。
如果說與“白色污染”斗爭是一場戰役，那麼生物降解塑料就是這場戰爭的終結者。金暉兆隆高新科技股份有限公司生產副總經理辛建國告訴記者，生物降解塑料在自然環境下降解成小分子后被微生物吞噬到體內，經過氧化分解為二氧化碳和水。經過嚴格的檢測，能夠在堆肥條件下，180天內塑料完全分解為二氧化碳和水。
可降解地膜的誕生既是科學技術的進步，也是百姓對綠色生活的選擇。金暉兆隆董事長李雅娟說：“我國每年使用地膜量在百萬噸級別，且每年以15%的速度迅速增長，目前可生物降解的地膜推廣應用沒有預期好，除了成本考量，還需讓更多人先了解新材料。”山西省工信廳新材料處副處長梁軼認為，我省煤炭資源豐富，煤焦化產業基礎雄厚，為生物基材料生產提供了充足的能源和基礎化工原料，同時煤焦化副產品也能作為生物基的材料進行生產。金暉兆隆曾是一家傳統煤焦企業，企業轉型時選擇生物基新材料方向，正是看到了傳統能源的優勢。李雅娟說，依托能源優勢、煤化工產業的基礎優勢，以精細煤化工產品為原料，可以很大程度降低成本。
最近，歐盟委員會聯合研究中心發布一份報告。報告預測，到2025年，歐盟市場每年生物基產品的產量將保持3.6%增長，可以說市場前景廣闊。新華社駐歐盟總部比利時布魯塞爾記者韓沖認為，近年來，隨著國際原油價格的持續攀升和資源的日漸趨緊，石油供給壓力增大，生物能源產業、生物制造產業已經成為全世界發展熱點，其經濟性和環保意義日漸顯現，產業發展的內在動力不斷增強。在針對一次性塑料制品頒布禁令的意大利、法國、英國、德國、西班牙等國家，市場非常廣大。預計2021年，歐洲的生物基塑料消費將佔到全世界的1/3以上。
生物基新材料替代石化材料已是全球發展大勢，限塑令也成為將塑料制品份額擠出市場的強有力的手段。去年9月山西版的限塑令正式出台，其中就提到，要依法依規禁止、限制部分塑料的生產、銷售和使用。商場、超市、藥店和各類展會，禁止使用不可降解塑料袋，全省范圍內的餐飲服務行業禁止使用不可降解一次性塑料餐具，全省范圍內的星級賓館、酒店等場所不再主動向客人提供一次性塑料生活用品。政策的出台，將有助於生物可降解制品在全省的廣泛推廣應用。
廢秸稈“變身”高端新材料
輕、彈、手感舒適，一杆由碳纖維復合材料制成的羽毛球拍，讓球場上的運動員如虎添翼。碳纖維復合材料強度高，剛度、抗沖擊性能與傳統金屬在同等重量上比較，有絕對優勢，是最理想的輕量化替代材料。
單純的碳纖維無法直接加工成產品，90%以上的碳纖維需要和樹脂復合起來制成碳纖維復合材料來使用。如果把碳纖維復合材料比作是一棟大樓，那麼，碳纖維就是鋼筋，而添加的樹脂就是水泥和磚塊，能夠起到固定纖維和傳遞荷載的雙重作用。在山西轉型綜改示范區生物質新材料研究院，桑濤博士和他的研發團隊正致力於一種典型生物基新材料——生物樹脂的研究。
“傳統石化原料制成環氧樹脂毒性很大，生物樹脂是從秸稈裡提取純天然木質素，因其具有獨特的機械強度和韌性優勢，與碳纖維合成為復合材料，具有無可比擬的優勢。”桑濤說。
廢秸稈如何變身為身價不菲的高端新材料？每到秋收，廢秸稈要麼被火燒掉，要麼被粉碎回填到土壤中。其實，秸稈裡藏著聚乳酸和木質素，正是它們徹底改寫了秸稈的命運。聚乳酸是服裝、紡織、醫療衛生用品的原材料﹔木質素是生物樹脂的原料，可與碳纖維合成碳纖維復合材料。秸稈變身為生物基復合材料，最大的特點就是可生物降解，降解后生成的二氧化碳和水，還能被其他生物重新利用。從自然中來，到自然中去，秸稈在循環利用中被賦予了無限潛能。
把廢秸稈變成生物基新材料，在產業鏈條上，要抓住哪些產業機遇？桑濤認為：“生物樹脂的原料是秸稈，我們煉制出木質素制備出生物樹脂，加工成碳纖維復合材料可以適用於氫能汽車的儲氫瓶。目前，我省也在積極推動碳纖維復合新材料與商飛合作，為山西轉型發展貢獻我們的力量。”
加快打造國內重要生物基新材料產業基地
去年，我省確定14個戰略性新興產業集群包括生物基新材料，提出還要重點開展合成生物學基礎研究和生物基高分子新型材料、仿生材料等應用技術開發，打造國內重要的生物基新材料產業基地。梁軼說：“去年我省出台了支持新材料產業高質量發展的若干政策，從支持產業集群發展、提升產業創新能力、培育龍頭企業、落實稅費優惠、加大人才培養和激勵力度等5個方面，提出了27條政策，有力地促進了生物基新材料產業的發展。”
2021年新年第一天，位於山西轉型綜改示范區陽曲產業園區的山西合成生物產業園，年產90萬噸生物基聚?胺項目開工奠基。未來，這裡將形成一個千億級的生物基新材料產業集群。園區核心項目包括240萬噸玉米深加工項目、年產50萬噸生物基戊二胺項目、年產90萬噸生物基聚?胺項目和年產8萬噸生物法長鏈二元酸項目。凱賽生物將出資40億元用於以上幾個項目的建設，並與山西綜改示范區共建山西合成生物研究院，打造一個生物基新材料研發創新的核心策源地。
我省要在轉型綜改示范區打造國內重要的生物基新材料產業基地，未來如何掌握生物基新材料核心技術，並實現可持續的升級迭代？韓沖認為，我國的合成生物材料基礎研究水平不夠高，缺少專門從事基礎原料和后續應用研究的公司，一定程度上制約著新技術和新材料的開發和應用。此外，產學研用融合不足，研發力量和資源有待整合，這些問題解決后，產業才能得以持續發展。
補齊產學研用協同發展的短板，把研發力量和資源有效整合起來。目前，我省生物基新材料領域已經擁有了4個省級企業技術中心、2個行業技術中心和1個研究生教育創新中心。生物質新材料研究院正在加速成果轉化。金暉兆隆高新科技股份有限公司與中北大學、太原理工大學、山西農業大學開展長期戰略合作，他們希望科研人員、大學院校能研發出更多新材料，讓企業來轉化，最后實現產業化。
本欄目內容源自山西衛視“轉型進行時”
本報記者沈佳
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