今年以来,我国明确了“双碳”目标,要努力争取2060年前实现碳中和,而想要尽快实现碳达峰到碳中和的过渡,利用现代先进生物技术、加快研发符合绿色发展的新材料是非常有必要的。在这样的情况下,工信部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》中提到要着重推广有利于环保事业发展的绿色低碳材料,并将多种生物基材料纳入了原材料重点任务,受到了许多关注。
而如今,生物基产品已经逐渐出现在大众视野中。
生物基材料主要指利用谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质为原料制造的新型材料和化学品,包括生物基化工原料、生物基塑料、生物基纤维、生物基橡胶以及生物质热塑性加工得到的塑料材料等。生物制造以生物质为原材料或运用生物方法进行大规模物质转化,生产过程绿色、条件温和且具备经济性,可以大幅减少原材料和能源消耗以及降低操作成本。
在此基础上,生物基材料应用的范围非常广泛,可以应用于航空航天、汽车制造、奢侈品、医疗器材以及食品工业等领域,满足多种需求,所以我们能看到生物基产品的种类与数量在逐年递增。
生物基材料,为什么说是真正环保的材料呢?只是因为它所使用的原料与尼龙不同吗?答案当然不是,生物基材料作为一种前沿技术产物,相较于传统材料,生物基材料有效减少了生产过程中的碳排放。例如,生产1kg尼龙-56碳排放量相比生产1kg尼龙-66减少了4.31kg,碳排放能够有效量化减少。
最关键的是降解的难题,大部分尼龙材料很难降解,需要长达几十年的降解,并且降解后产生的有害物质也非常多。而生物基材料废弃时,可经由燃烧或堆肥等生物降解法,转变为水和二氧化碳等无毒小分子,重新进入自然循环中,维护整个生态平衡,无需担心造成环境污染。
长期来看,生物基材料与生物基产业会是发展趋势,这个项目如果推开的话,应该是对碳中和最大的贡献。要知道,生物基材料不仅对对碳中和目标实现具有重要意义,对使用玉米等粮食原料的经济效率也更高,自然充分被市场所认可和接受。
最关键的是,生物基材料是国内掌握的技术之一,不被垄断受限。国内有几家可以生产生物基材料的企业,甚至助凯赛生物的全球市占率达到80%,处于绝对龙头地位,不会被技术锁死,这也是我们切换到生物基材料的一个重要的新思路。
那么,生产生物质新材料,都有哪些新技术呢?今天,就让我们一起来探索秸秆的逆袭之路。
1、秸秆生物反应堆技术增收探秘
秸秆生物反应堆技术是个啥?“说白了就是把秸秆、绿化垃圾和海藻等海洋垃圾按一定比例混合,再和适量生物菌剂一起埋到土里,经过2个月发酵,反应堆里的有益微生物就能增加土壤的有机肥质,有助于胡萝卜生长。”蒲兰村党支部书记吴江涛说,“反应堆不仅能增加土壤有机肥质,还能释放大量二氧化碳促进植物光合作用,使胡萝卜产量提高30%至50%。更重要的是,有了这技术,不用化肥和农药,胡萝卜品质也提升了。”
“书记的话不假,12亩的胡萝卜,原来一茬总产量2500公斤,现在是5500公斤;原来胡萝卜批发价1元/公斤,现在有机胡萝卜10元/公斤。一茬比原来多挣5万多元。”祖永明说,村里胡萝卜种植是一年两茬,第一茬是2月到5月,第二茬是8月到11月,农闲的4个月正好是秸秆生物反应堆发酵的时间,“我觉得这新技术就是给我们村胡萝卜量身定制的。
拨亮一盏灯,照亮一大片。蒲兰村秸秆有机免疫胡萝卜种植基地产生了很好的示范带动作用。“比起播种时看热闹的人,现在排队取经的少说也有100来人。”祖永明说。
新技术的引进源于镇里的引导。今年以来,北戴河区牛头崖镇提出“技术助农、生态发展”理念,把科技助推低碳发展作为主攻方向,大力发展特色农业产业。该镇通过和区农业农村局对接,让秸秆生物反应堆技术在蒲兰村落地生根。
如今,蒲兰村的胡萝卜“颜值”高了,口感好了,成了消费者的“新宠”,吴江涛正积极组织注册商标,打造品牌优势。
2、秸秆变地膜,也可变的比钢铁硬?
要想收成好,地膜是个宝。然而,随着地膜使用范围扩大,也给农村地区带来了“白色污染”。如何解决这一问题?在山西生物质新材料研究院里,研发工程师正在把秸秆等农林废弃物进行生物炼制,从而生产出优质、安全并可降解的生物地膜,真正实现变废为宝。