媒体中的化院人·福建日报——陈庆华团队:塑料循环经济的破局者

发布日期:2022-04-07     浏览次数:次   


导语:4月6日,《福建日报》头版以《塑料循环经济的破局者》为题刊文报道我院1982级化学系校友、福建师范大学副校长、“聚合物资源绿色循环利用教育部工程研究中心”陈庆华教授带领研究团队,深耕改性塑料领域,探索塑料循环经济产业化发展的奋斗历程。现将全文转载如下,以飨读者。



【核心提示】中国是全球塑料生产和消费大国。塑料产品使人们生活便利,同时也带来资源消耗、“白色污染”等问题。如何让塑料实现循环利用,有着显著的现实意义。通过塑料改性,既可让石化产品中的合成树脂实现高质高值利用,又可使废旧塑料“神奇变身”降污减碳。25年来,福建师范大学“聚合物资源绿色循环利用教育部工程研究中心”陈庆华教授团队,深耕改性塑料领域,携手省内外50多家企业协同创新,努力探索塑料循环经济的产业化发展。


做先行者,破解变“塑”为“宝”

“攻克塑料废弃物回收利用的关键核心技术,提升产业创新能力,做好做活资源循环利用的‘绿色文章’,我们义无反顾!”

陈庆华(中)与钱庆荣(右一)在聚合物流变特性实验室,

进行功能塑料膜实验。陈旻 张颖/摄

改性塑料是什么?

在福建师大聚合物流变特性实验室里,陈庆华教授拿起一张刚“出炉”的柔软塑料膜,解释道:“就是添加不同功能助剂,使塑料增加导电性能,或增加强度,或能被降解。我们团队的使命是将大型石化公司生产的合成树脂、资源回收的可再生塑料,通过塑料改性技术实现其高质高值利用。很荣幸我的第一昵称是‘改性教授’。”

塑料经过改性,可以“变身”为汽车、电子产品的部件,建筑与装饰材料,各种包装材料,以及服装鞋帽,涉及衣食住行的方方面面。

改与变的背后,是科研的力量。在改性塑料领域,陈庆华和他的“黄金搭档”钱庆荣一道,坚持探索,致力于变“塑”为“宝”。

两人结缘始于25年前。1997年,陈庆华从福州市塑料研究所调入福建师大,钱庆荣正在攻读在职硕士。在学校退休教授庄锦树的撮合下,两个“单行者”结识。钱庆荣说:“加上庄先生算半个,就是我们的初创团队。”

团队创立之初,陈庆华就注重应用研究:“我们从企业调来了工程师,从应用出发,再向理论延伸和突破。”1999年,他们促成福建师大环境材料开发研究所成立,拉开了校企合作的序幕。

“第一家合作企业是庄先生介绍的,福州耀升软包装厂。我们经常骑自行车去厂里,研究可降解塑料袋。”钱庆荣回忆说,第一笔合作费是5万元。

如果说庄老先生丰富的产业经验为团队打开了应用天地,而章文贡教授,世界三大偶联剂——铝酸酯偶联剂的发明人,既是陈庆华的博士导师,也是钱庆荣的硕士导师,则为陈庆华团队的科研理论奠定了基础。1999年,两人获得福建省自然基金重大项目资助,2001年拿到国家“十五”科技攻关项目,2002年双双荣获福建师大首届十大产学研先进个人称号。

直面一线的探索,让他们敏锐地捕捉到产业风向的变化。

钱庆荣说:“塑料制品一般经过石油炼化—单体聚合—合成树脂—塑料改性—成型加工等多道工序,耗费不可再生资源,产生大量碳排放。如果使用后直接降解或掩埋,也会带来资源浪费和环境污染。从那时起,我们就觉得应该重视塑料再生的研究。”

1996年,我国已提出可持续发展战略,这给再生塑料行业带来发展机遇。但放眼全国,整个行业刚刚起步,那时的回收塑料业者大多是拾荒者。作为早期介入该领域的高校团队,陈庆华一度被戏称为“垃圾教授”。

“攻克塑料回收利用的关键核心技术,提升产业创新能力,做好做活资源循环利用的‘绿色文章’,我们义无反顾!”陈庆华认准了这条路,引领团队从可降解塑料转向再生塑料研究。

他们到福州红庙岭垃圾场蹲点,摸底塑料废弃物情况,在臭味和高温中每次一待就是几天。有感于垃圾混杂产生的污染,陈庆华在2001年就率先呼吁垃圾干湿分类,建立生活垃圾分类回收产业园区,重点回收再利用废塑料。

同时,在校企合作中,陈庆华意识到,资源循环经济发展亟须加强高层次437437必赢注册。2010年,利用全国高校专业调整的契机,陈庆华带领团队筹建“资源循环科学与工程”本科专业。

“这是一门典型的由战略性新兴行业发展催生的专业,是化学、材料、环境、生态、经济学等多学科交叉的新兴学科,也是中国率先成立的独有专业。”陈庆华说,“很荣幸,2011年我们成为全国第一批‘吃螃蟹’的10所高校之一。”

短短5年,福建师大获批“资源循环科学与工程”二级交叉学科博士点和硕士点,形成了完整的437437必赢注册链条。这为科研与应用的融合发展提供了坚实的人才支撑。

2013年,福建师大聚合物资源绿色循环利用教育部工程研究中心获批成立,填补了该领域部级平台的空白;随后在泉州设立福建师大泉港石化研究院,成为福建省首批新型科研机构,进一步打通从科研到成果转化的通道。

陈庆华带领团队在塑胶成型实验室进行实验陈旻 张颖/摄


做企业“外脑”,与产业共进

“作为应用性很强的学科,我们要做企业的‘外脑’。不论企业初创或成熟,不问规模大小,都尽量有求必应,有问必答,扶一程,帮一把。”

“产出的再生塑料含杂率有点高,残留铝较多,怎么办?”接到厦门陆海公司的电话,团队骨干、高校创新团队负责人薛珲立刻回答:“是铝层研磨参数控制不对?还是碱液数量不够?数据报给我。”

经过实验,再生塑料颗粒的含杂率终于合格,灰分降低到5%以下,企业的问题解决了。

将利乐包等常见的“纸塑铝复合包材”进行分离、回收再利用,是薛珲和厦门陆海公司合作的国家级课题研究内容。

“把企业的难题当作课题,急我们之所急,陈教授团队就是‘及时雨’!”厦门陆海公司副总经理谢奕斌告诉记者,双方合作已持续10年,从共同申请专利,到开展国家级课题研究,合作越来越紧密。

“福建的再生塑料行业大多是中小型企业,产品研发、行业资源等能力都相对有限。”陈庆华说,“作为应用性很强的学科,我们要做企业的‘外脑’。不论企业初创或成熟,不问规模大小,都尽量有求必应,有问必答,扶一程,帮一把。”

从2006年创建福建省改性塑料技术开发基地,到成为福建省乃至中国塑料工业协会的骨干力量,20多年来,陈庆华团队充分发挥行业影响力,不遗余力地拓展再生塑料“朋友圈”:为省内外50多家企业提供技术服务,也带去政策咨询、业内资源等多方面的支持;统筹上下游产业链资源,促进全国再生塑料行业互利合作;2015年联合行业协会、龙头企业等倡议组建“中国再生塑料技术创新战略联盟”,涵盖了再生塑料全产业链。

2017年,国家先后出台了限制和禁止进口固废、生活垃圾分类回收等政策,再生塑料行业遭遇原料危机。转型或是退出,大批企业站在抉择路口。在这关键时刻,陈庆华团队和企业携手,寻找行业的突破口。

源头,助推生活垃圾分类——协同福建龙马公司,共同研发“生活垃圾分类收运智能系统”,打通“环卫”与“资源循环”,拓展原料来源;

中端,精细分拣分质增值——支持厦门陆海公司在生活垃圾精细化分选中,提升高分子物料认知、精准分类,从而提高资源循环效率,助力厦门垃圾分类工作向减量化、资源化的3.0模式迈进;

下游,提升再生塑料品质——携手福建百川公司开展的“基于互联网+再生彩纱超市构建与技术集成”项目、与广东金发公司合作的“循环塑料高值化关键技术与绿色制造系统集成”项目,均入选工信部“绿色制造系统集成项目”,攻克了回收PET“无水染色”、回收工程塑料高质化等关键技术。

从“山穷水尽”到“柳暗花明”,陈庆华团队始终以专业力量解企业之难,与行业共进退。因为对这个行业,他们有着更高的期许。

2016年,达沃斯世界经济论坛上提出了“新塑料经济”概念,倡导建立塑料循环经济。“应对国际新形势,我们要掌握话语权,制订中国特色的‘新塑料经济’规则,构建自己的发展模式。”陈庆华说。在他的主持推动下,一系列塑料循环利用标准陆续出台,助力行业健康有序发展。

陈庆华、钱庆荣在操作同向平行双螺杆混炼挤出机张颖 陈旻/摄


探索未来,跑在行业前沿

“循环经济是经济发展进入更高层次的必然趋势。我们必须跑在时代的前面,走在行业的前沿,为经济社会急需解决的问题寻找破解之道。”

在福建师大共混改性实验室里,有两台真空手套箱。箱中的高纯惰性气体,保护着锂离子电池材料在无氧无水的环境中安全稳定地经受试验操作。

其中一台“属于”曾令兴。“80后”的他,已是省污染控制与资源循环利用重点实验室副主任。原本从事动力电池研究的曾令兴,加入陈庆华团队后,开始挑战聚合物衍生电极材料、废旧电池的循环再生利用。

“动力电池回收、利用,是当前的产业热点与社会急需。”曾令兴透露,他们正加紧攻关,力求通过废旧动力电池正极再生,从而环保、高效地循环利用废旧电池中的有价金属和废塑料。

“与塑料结合,尾气、废渣也能变废为宝。”团队另一位“80后”成员罗永晋,是国家重点研发计划课题负责人,正与福建中科三净合作研发橡塑复合材料;与福建龙净环保合作的以尾气治理后脱硫灰改性再生塑料产品已投入中试。

“科技发展的核心是人才,人才队伍的质量决定了未来发展的高度。”陈庆华和钱庆荣这对“黄金搭档”,逐步给年轻人压担子,给空间。已是团队中坚力量的罗永晋和曾令兴,入选福建省“雏鹰计划”青年拔尖人才;而团队培养的200多名硕博士大多从事本行业,其中陈育明硕士毕业后出国深造,2019年以国家重大人才项目青年人选引进回福建师大,已加盟团队开展废塑料裂解转化为精细化学品工作,他们致力于循环经济和碳减排,力争创新大宗固废综合利用模式。

未来,更多的产业发展需求,等待破解。

在福建生态文明试验区和“无废城市”的建设进程中,陈庆华团队面向区域经济社会发展,又一次作出研究方向的转型升级。

“轻工建材是福建传统支柱产业,其中纺织服装、制革制鞋、石材是其特色,每年都要产生大量纺织品、塑料、皮革、鞋材、石材粉料等固体废弃物。我们希望能够突破产业界限,实现跨产业梯级利用,形成协同耦合处置与资源化。”陈庆华说。

早在“十二五”期间,陈庆华团队就助力规划建设泉州海西再生资源园区、厦门绿洲2个国家“城市矿产”示范基地;“十三五”期间,陈庆华成为国家重点研发计划“固废资源化”重点专项——《东南轻工建材特色产业集聚区固废综合利用集成示范》项目的首席科学家;当前,团队正积极参与福州红庙岭生活垃圾循环经济产业园的建设,助力打通垃圾分类的“最后一公里”。

《“十四五”循环经济发展规划》提出,到2025年,我国资源循环利用产业产值将达5万亿元。陈庆华团队更加坚信,资源循环利用产业发展将迎来前所未有的机遇。

去年7月,福建师范大学成立全省首家碳中和研究院,陈庆华团队主导“节材增效与固废资源化研究中心”建设,将进一步为福建石化产业和资源循环利用行业提供技术支撑和智力保障。

今年春节刚过,陈庆华团队即马不停蹄,围绕我省绿色经济发展,与多个部门对接废塑料、工业固废、“无废城市”、园区绿色产业链等项目。4月1日下午,团队又与生态环境部固废与化学品管理中心等单位召开线上研讨会,推进福建省固体废物领域的碳中和研究及项目开展。“循环经济是经济发展进入更高层次的必然趋势。我们必须跑在时代的前面,走在行业的前沿,为经济社会急需解决的问题寻找破解之道。”陈庆华说。

向资源循环领域更深更广之处“破局”,“双碳”时代,他们将站在新的起点上。


来源:《福建日报》2022年4月6日第01版

记者:黄青 张颖 陈旻


上一条:我院2018届博士毕业生林楷强... 下一条:多彩化院人 | 李冬:大浪村,...

Baidu
sogou