傳統(tǒng)的地膜由不可降解的聚乙烯制得，此類地膜因其用量龐大、使用周期短且回收難度大，成為“白色垃圾”的主要來源之一，且使用后處理成本高、影響面積廣，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染與土壤持續(xù)劣化。

　　為解決這一問題，金發(fā)科技股份有限公司(以下簡稱金發(fā)科技)牽頭研發(fā)了“基于分子鏈軟硬段精準(zhǔn)調(diào)控的可降解共聚酯制備關(guān)鍵技術(shù)及農(nóng)膜應(yīng)用”?；诖碎_發(fā)的專用農(nóng)膜可以匹配不同農(nóng)作物的生長周期，在農(nóng)作物收獲完成后，農(nóng)膜在地里自動降解為水和二氧化碳，減輕對耕地的污染壓力。近日，該技術(shù)獲得2023年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。

　　一種可完全降解的塑料

　　“我國是農(nóng)業(yè)大國，地膜用量也大，但大多地膜在使用過后并無法有效處理，或殘留于田間地頭，或花大力氣回收后填埋焚燒，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，如果能有一種可以自動降解的農(nóng)膜替代傳統(tǒng)不可降解農(nóng)膜，就可以解決這一困擾人們許久的問題了?！苯鸢l(fā)科技股份有限公司首席技術(shù)官黃險波博士介紹。

　　2004年，金發(fā)科技組建研究團隊，開始攻關(guān)這一技術(shù)。2011年，中國首套自主研發(fā)的年產(chǎn)2.5萬噸聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)聚合連續(xù)生產(chǎn)線在金發(fā)科技珠?；卣酵懂a(chǎn)，開啟了生物降解聚酯PBAT在中國持續(xù)發(fā)展的序幕。

　　然而，成功路上總有各種“攔路虎”。研究之初，團隊就遇到無法找到合適催化劑的困境，以及由此帶來的聚合效率低、聚合黏度無法達(dá)到目標(biāo)值、產(chǎn)品成本高昂等難題?！拔覀冎缓锰撔恼埥?，多次向高校和科研院所取經(jīng)，項目團隊成員也夜以繼日進(jìn)行理論計算與實驗摸索，最終確定了催化劑種類和用量，使合成的PBAT聚酯各項性能都達(dá)到了使用標(biāo)準(zhǔn)，至此金發(fā)科技才算真正跨入了可降解塑料的門檻?！秉S險波回憶道。

　　緊接著，研究團隊又攻克分子序列結(jié)構(gòu)無法精準(zhǔn)調(diào)控的難題，發(fā)明了獨立酯化與聚合度層析分級相結(jié)合的分子鏈段精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)。基于以上研究，研究團隊開發(fā)出分子結(jié)構(gòu)可精準(zhǔn)調(diào)控的可降解地膜專用料。

　　“這種地膜專用料給短周期的農(nóng)膜賦予了生物可降解的特性，讓其‘退役’后可在田間完全降解為二氧化碳和水，從而有效解決‘白色污染’問題?！秉S險波說，“此類生物降解塑料應(yīng)用范圍也很廣，除了應(yīng)用在農(nóng)膜領(lǐng)域，還可應(yīng)用于一次性購物袋、垃圾袋、快遞包裝袋、注塑餐具等領(lǐng)域，降低一次性塑料垃圾因不可降解引起的環(huán)境危害?！?/p>

　　目前，該生物降解塑料持續(xù)十多年在國內(nèi)各地進(jìn)行田間應(yīng)用研究，實現(xiàn)了千萬畝量級農(nóng)膜推廣應(yīng)用。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，金發(fā)科技相關(guān)產(chǎn)品在國內(nèi)市場占有率超40%。此外，該產(chǎn)品還遠(yuǎn)銷58個國家和地區(qū)，在意大利、法國等禁塑國家取得了良好的應(yīng)用效果，助力我國躍升為全球生物降解聚酯PBAT的研發(fā)、生產(chǎn)、出口及應(yīng)用大國。

　　把研究做在田間地頭

　　技術(shù)的價值在于解決實際問題。自2012年開始，該技術(shù)就開始大范圍推廣應(yīng)用。從云南的玉米、蔬菜、煙草農(nóng)田試驗，到新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團4個團場試驗和14萬畝示范種植，再到在青島推行的馬鈴薯種植覆膜規(guī)模化應(yīng)用，以及浙江丘陵地區(qū)的旱播水稻播種—覆膜一體化示范，每個地區(qū)及每個作物的推廣應(yīng)用，都伴隨著生物降解塑料全新的開發(fā)與創(chuàng)新。

　　“因為各地環(huán)境氣候、土壤土質(zhì)的差別，有些地區(qū)地膜降解得非?？欤酒鸩坏奖Ｋ劦男Ч?，有些地區(qū)則降解得非常慢，達(dá)不到預(yù)期降解效果?！秉S險波說，“我們只好深入各地田間地頭，針對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、土質(zhì)、農(nóng)作物生長習(xí)性開展田間應(yīng)用實驗，對材料進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，逐漸開發(fā)出高性價比、高環(huán)境適配性的生物降解塑料及相關(guān)產(chǎn)品?！?/p>

　　在十多年的田間應(yīng)用研究中，黃險波多次帶領(lǐng)團隊成員深入一線田間，現(xiàn)場確認(rèn)可降解地膜鋪膜概況，與農(nóng)民交流可降解地膜的使用情況及農(nóng)作物的生長習(xí)性等，獲得大量的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。正是他這種嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科研精神，滿足不同地區(qū)、不同作物應(yīng)用需求的可降解地膜專用料才得以誕生。

　　技術(shù)革新需與時俱進(jìn)。談及該技術(shù)的進(jìn)步空間時，黃險波說：“地膜的殘膜在土壤中完全降解一般需要一年左右的時間，這個時間要長于農(nóng)作物的生長周期，離理想中的塑料降解周期與農(nóng)作物生長周期一致的目標(biāo)尚存在一定差距。目前我們正在研發(fā)可降解塑料的功能與壽命同步課題，致力于開發(fā)出適用于不同地區(qū)不同農(nóng)作物的降解周期可調(diào)控的新一代農(nóng)膜專用料?！?/p>

　　(本系列報道到此結(jié)束)