在我们的印象里,沙漠中寸草不生,很难看到植物。但在西咸新区空港新城的一块“沙漠”里,许多品种的苗木正在茁壮成长:连翘、南天竹、杏树、山楂树……令人啧啧称奇。
荒漠化被称为“地球的癌症”。土地沙化,不仅导致土壤自然生产力的下降,影响经济社会持续发展,更威胁人类的生存环境。为解决这一世界难题,西安一家企业研发出一种神奇的防水粉,并以此为母料,研制了沙漠治理新材料——防水沙和保水剂,将二者结合使用,既保证植物生长需求,又极大改善土壤沙化,为全球荒漠化治理提供了新的解决方案。
神奇白色粉末 遇水“淡定自若”
“这个白色粉末是防水粉,水倒进后,渗不下去。”“这是防水沙,看着和普通沙子没什么区别,但遇水后,水进不到沙子。”“这是保水剂,加水后,会变成水体胶半固体状态,储水能力超级强……”5月的一天,在西安湄南生物科技股份有限公司(以下简称“湄南高科”)研发中心,该公司总经理助理王翔给记者带来了精彩绝伦的“表演”。
王翔介绍,防水粉是沙漠治理新材料的核心母料,提取自植物和非金属矿物,通过一定配比和研磨制成。本身绿色低碳,生产中无废水、废气、废渣排放,而且原料成本仅相当于传统石油基材料的50%-60%,在-50℃至250℃均可达到稳定防水效果。“基于核心母料防水粉,我们研制出用于沙漠治理的防水沙、保水剂。”
其中,防水沙是通过高温加压物理方法,让防水粉附着在沙子表面,形成膜状结构,达到防水效果。保水剂则是防水粉的逆向研发,可以将以往蒸发、渗漏或流失掉的雨水贮存起来,在有效存储植物生长所需的养分、含气量同时,还能使这种性状长期与改性沙体共存,使沙体具有土壤结构所具备的稳定性、透气性、保水性,从根本上改善沙体性能,最大限度满足沙荒治理的本质要求。
治沙新技术效果好 生产使用成本低于同类产品
“目前,荒漠化治理普遍采用‘以色列滴灌技术’,但这种技术存在一定缺陷,例如无法大面积应用、必须接近水源、维护成本高等。而且该技术模式只能提供植物所需水分,并不能从根本上改善沙体性能,是治标不治本。我们的技术实现了真正意义上的治标又治本。”王翔说。
为让记者更直观了解防水沙和保水剂在沙漠治理中的成效,王翔带着记者参观了仿照沙漠场景搭建的试验田。“沙漠”表面干燥,但苗木长势喜人。通过“沙漠”横切面玻璃墙可以看到,“沙漠”上半部分沙子是湿的,可最下面沙子却是干的。为什么会出现这种奇特的现象?
“最下面干的一层沙子是防水沙,上面沙子湿是保水剂起了作用。使用方法很简单,先挖开一定深度的沙子,在底层铺上防水沙,再撒上保水剂,最后盖上沙漠原来的沙子,就能种植物了。”王翔进一步解释:“沙子保水能力差,遇雨水,水会下渗。铺上防水沙,就会将水分阻隔住,不再下渗。再用保水剂与沙子混合后,形成‘微型水库’,遇雨水或灌溉,就可以将水存起来,天旱时释放,供植物吸收。”
“目前,国外同类型产品一般只能做到吸收自身重量100倍左右的水,我们的保水剂可以吸收自身重量600倍以上的水,实验室甚至达到1500倍,我们这项技术目前是全球唯一、世界领先。”王翔说,关键是沙漠治理新材料生产使用成本比同类产品低,大大降低沙地改良治理成本。
继续深耕防水保水领域 加快新品研发
伴随着自动化温控搅拌一体机的轰鸣声,一袋袋完成封装的产品通过传送带下线,机器人挥舞“手臂”抓取、码垛。在空港新城鸿升行航空科技产业园的湄南高科生产车间,生产线一派忙碌。
这背后是湄南高科沙漠治理新技术的持续输出与推广。防水沙、保水剂已规模化应用在我国西北地区荒漠化改造治理和盐碱地改良,并参与了三北防护林、甘肃省金塔县沙地及盐碱地治理等。其中,参与三北防护林项目已达20万亩,覆盖甘肃酒泉、宁夏银川、陕西榆林等地。
防沙治沙“黑科技”还昂首走出了国门——2023年年底,湄南高科与阿联酋一家企业一次就签订了3亿美元的采购合同,将在未来5年帮助该国开展荒漠化治理。王翔透露,近期,湄南高科还将与沙特、土耳其签订合作协议,企业产能也在加快释放。“空港新城二期1.5万平方米新厂房正在建设,年中投产,届时全年产能可达12万吨。”
“创新是企业成长的秘诀。”王翔介绍,湄南高科现有员工80名,研发人员占比超过三分之一。团队由长期致力于绿色环保防水保水新材料研究的教授级高级工程师卢威博士领衔,其他成员来自中国科学院、西安交大等单位。凭借强大的科研攻关能力,企业在新技术新产品研发上不断取得突破,已累计取得发明专利87项、实用型专利17项,拥有海外专利合作授权1项。
湄南高科创始人卢威表示,团队将继续深耕防水和保水领域,同时加快新品研发,进一步拓展应用场景,以更多科研成果转化应用助力“双碳”目标和全球生态修复,为西安发展新质生产力注入新动能。
文/于忠虎 吕聪
编辑/倪家宁
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