生物樹脂應用在無人機上,同等起飛重量下整體結構性能提高12%、強度提升17%。記者高勇 攝
蒹葭蒼蒼,白露為霜。湖北石首長江岸邊綿延近百公里,有一片搖曳秀美的蘆葦蕩。4年前,由于開發保護原因,這里的蘆葦一度陷入種群退化、自生自滅的困局。2021年,一家武漢的生物科技公司來到這里,開啟秸稈新材料產業鏈的大門。
神奇的商業故事即將誕生。今年11月開始,這家公司研發的菌株、發酵包,將從武漢源源不斷地運往新建成的石首工廠,每年幫助當地消納蘆葦秸稈上萬噸,使昔日“燙手山芋”成為企業追捧的“香餑餑”。
蘆葦,從荒野雜草到“資源明星”的神奇一躍,背后有一個什么樣的綠色產業鏈的崛起故事?
帶著這個疑問,長江日報記者來到武漢迪因生物科技有限公司,解碼小小蘆葦秸稈的神奇“變身”之旅。
光谷領軍人才開啟秸稈新材料產業
“我們的董事長桑濤博士,是‘3551光谷人才計劃’領軍人才。”據介紹,桑濤領銜的迪因生物,于2016年12月在漢創辦。桑博士在國內率先提出新材料生物煉制全新產業方向,并建立了具有完整自主知識產權的原創技術體系,首創以農作物秸稈為主要原料生產先進制造材料和環保新材料。
經過五年多的不斷研發創新,目前公司在漢建成國內領先的生物煉制工程研發中心,首創的一系列秸稈生物煉制技術,打通了生物煉制全過程技術壁壘,在生物樹脂基碳纖維復合材料、可完全自然降解生物塑料、電池負極材料等領域,先后獲得50多項發明專利。
因為有專項技術“撐腰”,在得知湖北石首市遭遇蘆葦難題后,2021年5月,桑濤博士帶領團隊來到當地,啟動建設全球首個萬噸級秸稈生物煉制工廠,采用迪因生物的專利技術,煉制酶解木質素和聚乳酸,作為生物塑料、生物樹脂等高附加值新材料產品的生產原料,向產業鏈下游輸送。
據了解,該工廠一期將于今年內建成投產,年產酶解木質素和聚乳酸共2500噸,預計產值4115萬元,生產所需的菌株、發酵包及技術指導,均由迪因科技提供。
同時,工廠生產過程中,為當地解決就業、培養專業人才。蘆葦資源實現新型利用,走出了一條助力長江經濟帶高質量發展和長江大保護的雙贏之路。
生物樹脂有望形成千億級市場
“目前,以武漢研發中心為支撐,以湖北石首為代表的生物煉制工廠,以山西太原為代表的生物新材料加工廠環環相扣、上下游銜接,生物新材料產業鏈已經成型。”迪因生物副總經理許澤宇介紹。
高活性酶解木質素是從蘆葦秸稈中煉制提取的兩大物質之一,煉制技術無污染、低能耗,以此為原料合成的生物樹脂,可制造出碳纖維復合材料,應用于航空航天、軌道交通、醫療器械等高端制造領域,大大提升蘆葦的附加值。
許澤宇透露,近年來,全球碳纖維復合材料需求迅速增長,國產環氧樹脂韌性不足,生產碳纖維復合材料用的高端樹脂多從國外進口,而生物樹脂可取代進口的高端樹脂,具有強大市場競爭力。
目前市場上暢銷的生物樹脂BR909,就是來自迪因科技,不僅性能優越,還具有天然的阻燃性,用于軌道交通、大飛機等組件更具優勢及潛力,引領行業綠色低碳發展。
“僅國產替代,就是一個千億級市場。”許澤宇介紹,用生物樹脂做成的碳纖維應用在羽毛球拍上,抗壓強度能提升66%;應用在無人機上,同等起飛重量下整體結構性能提高12%、強度提升17%。這些成果都已形成產品,并在與上海石化、天海工業、中復神鷹等企業的合作中得到認可。
作為國內碳纖維復合氣瓶龍頭企業,上海天海復合氣瓶有限公司,是第一個與迪因生物產業鏈合作的大企業。去年12月,該公司與桑濤董事長創辦的上海漢禾生物新材料科技有限公司簽署協議,合作拓展碳纖維全纏繞復合氣瓶開發應用項目。目前,雙方合作生產的氫氣瓶已經投放市場,其防爆性能達國標1.6倍,疲勞性能達國標2倍,比進口同類產品節省成本12%。
上海天海總經理李建峰認為,碳纖維復合材料行業的國產化替代勢在必行,只有在原材料供應、產品設計、生產工藝等全流程實現全面國產化,才能在全球市場形成核心競爭力。他介紹,桑濤博士團隊自主研發的生物樹脂產品,結合國產碳纖維,不僅在性能上達到甚至超越上海天海原用的進口材料,而且在綠色、安全、低碳、性價比等方面具有獨特優勢,雙方優勢互補,強強聯合,共同擔負“雙碳”目標下中國企業的責任,引領行業綠色低碳發展。
讓生物塑料價格降低近七成
“在石首工廠,我們從秸稈中煉制提取的另一大物質,名叫聚乳酸,以其為原料,可以制作出一種可完全自然降解的生物塑料。”許澤宇介紹。
目前,市場上的生物塑料所用原料主要來自于玉米等糧食作物,成本高、價格貴,每噸售價達4萬元。而利用蘆葦制取聚乳酸,生產的生物塑料每噸售價才1萬多元,價格低了近七成,與用石油原料生產的化學塑料價格相當,但卻能有效解決白色污染問題。
實現碳達峰、碳中和,是一場廣泛而深刻的變革。桑濤表示,生物新材料覆蓋秸稈生物煉制、生產、制造完整產業鏈,助推碳達峰、碳中和目標早日實現。據核算,萬噸級生物煉制工廠每年消耗蘆葦7萬噸,可代替石油生產生物樹脂與塑料,每年幫助固碳減排近64萬噸。
“湖北石首工廠是我們打造的首個樣板,不僅僅是蘆葦產地,全國秸稈原產地均可復制。”許澤宇說,石首工廠將形成三大可以復制的樣板:一是技術樣板,可提供成套的秸稈煉制流水線工藝和設備;二是生態樣板,可提供秸稈科學采收、生態利用的整套流程和規范;三是產品樣板,可提供秸稈中煉制的優質木質素和聚乳酸產品標準,純度、性狀均優于市場現有產品。
隨著秸稈新材料市場占有率不斷提升,迪因科技規劃拓展生物煉制規模,已與東北、華北、華中及西南等原材料豐富區域的地方政府簽訂了戰略合作協議,預計未來四年將拓展20條煉制生產線,總產能達5萬噸。
(2022年6月10日《長江日報》記者周韌 通訊員 葉家慶 李偉)
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