竹韵新生:湖州安吉“以竹代塑”的科技赋能与低碳实践
信息来源:蝌蚪五线谱
发布时间:
2025-12-01
在全球应对气候变化与塑料污染的双重挑战下,中国竹乡湖州安吉以科技创新为驱动,将千年竹文化转化为现代绿色解决方案。本文将从竹材的环保优势、前沿技术突破、产业升级路径、多元应用场景及政策支持体系五个维度,系统剖析安吉如何通过"以竹代塑"实践,为全球低碳发展提供基于自然的东方智慧。

来源:pexels
(一)挖掘竹材的低碳基因,展现竹材环保优势
安吉县坐拥108万亩竹林,占全县森林面积的47%,立竹量达2.7亿株,素有“中国第一竹乡”的美誉。浙江农林大学研究显示,每公顷竹林年固碳量达5.09吨,是杉木林的1.46倍、热带雨林的1.33倍,堪称“陆地吸碳冠军”。安吉竹林生态系统每年可固定二氧化碳约200万吨,以全国1.8%的立竹量贡献了近10%的竹业总产值,创造了“小资源撬动大产业”的生态奇迹。
除竹林固碳优势外,竹材替代塑料用品的环保优势体现在以下几方面:
1.持续性资源:毛竹从出笋到成材仅需4年,且采伐后通过地下竹鞭持续萌发新竹,实现“一次种植,永续利用”的可持续采收;
2.加工碳排少:每加工1吨竹材仅排放30千克二氧化碳,相当于塑料加工的1/19、钢材的1/216;
3.降解性能强:中国林科院实验表明,竹基材料掩埋360天后降解率超过70%,而聚乙烯塑料在相同条件下几乎无变化。
(二)破解竹材应用的技术瓶颈,实现竹材的推广应用
尽管竹材具有先天环保优势,但传统加工方式存在结合能力弱、可塑性差、工艺复杂等局限,据此,各相关研究机构围绕竹材展开新材料的研发且取得了显著成果。

来源:pexels
国家林业和草原局竹子研究开发中心以竹代塑创新团队突破性地开发出全竹热固性塑料技术:通过亚氯酸钠和醋酸选择性去除部分木质素,再经高碘酸钠定向醛基化处理,重构竹材细胞壁结构,最终通过热压致密化工艺将处理后的竹材直接转化为热固性塑料产品,该技术生产的竹基材料具有以下优势:
(1)卓越的力学性能:具有高强度、高硬度、耐磨损、耐冲击等优点,可以满足各种工业和民用领域的需求。
(2)良好的耐水性能:在水中浸泡一段时间后,其性能不会发生明显变化,使得它可以在潮湿的环境中使用。
(3)可降解的环保优势:在自然环境中,它可以通过微生物的作用逐渐分解,不会对环境造成长期的污染,是真正的环保材料。
中国林科院木工所则创新开发出多尺度界面工程技术:将竹材解构为带正电的长纤维(Q-Fiber)与带负电的羧基化纤维素纳米纤维(CCNF),通过静电自组装与钙离子交联,形成无须黏合剂的三维网络结构。将竹材变身为可变形、抗冲击性强、硬度高、热稳定性佳、生物可降解以及优异力学性能的可持续纤维素基结构材料,该技术生产的竹基材料具备以下优势:
(1)力学性能:实验数据显示,添加1%CCNF制备的竹纤维素基材料性能优势显著,与石油基塑料各项性能的均值相比,其冲击强度较普通塑料提升2.8倍,硬度提高1.2倍,比强度增强4倍;
(2)环境稳定性:多尺度材料的热膨胀系数极低,加工性能优越,能够轻松塑形;
(3)环保友好性:掩埋360天后,材料大量降解,对环境的友好程度远超塑料。
(三)拓展产业升级路径,完善竹材产业生态
“以竹代塑”在减少塑料污染方面很有优势,但是也存在一些挑战。相比塑料,竹制品的成本高,主要是在采收环节人力消耗大,以一吨毛竹为例,砍伐、装车、运输等环节的人工成本将近450元,而平均市场价格只有不到600元。竹加工环节自动化水平也较低,规模效应较差。
针对竹材采收成本高的痛点,安吉创新推出“林业标准地”改革:对连片1000亩以上的竹林,推行“农户+竹材分解点+公司”的集约化经营模式,通过机械采伐、就近初加工,提高了生产效率。尤为创新的是,安吉推动竹产品碳足迹与碳标签的标准化评估方法研究,并在此基础上构建竹产业数字化平台,加快碳足迹和碳标签的应用普及。
在安吉,竹子不只是工业原料,还是乡村振兴的“绿色银行”。安吉正谋划“竹产业大脑”,打通“种植—加工—碳汇—文旅”全链条数据。产业上游,安吉全县108万亩竹林全部被纳入“碳汇林”交易,每吨碳汇价格42元,每亩竹林年增收300元;中游,数字化切片厂、发酵车间、板材工厂吸纳就业1.2万人,人均年收入8.5万元;下游,“竹里工坊”共富工坊把竹编、竹雕、竹灯等非遗技艺变成伴手礼,年接待游客300万人次。
(四)应用场景:从日常用品到工程材料的多元替代
安吉“以竹代塑”已实现从低附加值日用品向高科技工程材料的梯度跨越,形成覆盖衣食住行的多元化替代谱系。
在日常消费领域,推动全县办公、外卖餐饮、酒店民宿、装饰装修等以竹代塑重点领域实现竹办公用品、竹外卖餐饮包装、竹餐具(茶具)、竹装饰材、竹制可降解塑料袋应用常态化,减少塑料垃圾2000余吨。其推广的“竹六小件”(竹牙刷、竹盐牙膏、竹梳、竹剃须刀、竹纤维洁面巾、竹护理包集成的酒店用品)和“竹四小件”(竹筷、竹勺、竹牙签、竹纤维纸巾集成的餐具包),累计销售86万套,累计减少一次性塑料消耗用品350余万套。
在建筑建材领域,竹缠绕技术大放异彩。浙江一家新材料科技公司开发的竹缠绕复合管廊,以竹材为基材、水溶性树脂为胶黏剂,通过缠绕工艺制成直径达5米的压力管道。相比混凝土管廊,其重量减轻90%,成本降低30%,使用寿命达100年,已应用于四川高原铁路隧道工程。这是我国自主研发、拥有完全知识产权的生物基材料,是真正的中国原创性发明。
在创意设计领域,安吉企业将传统竹工艺与现代美学融合。实现了竹产业的创新突破与转型升级。作为“中国第一竹乡”,安吉竹产业通过科技创新与设计赋能,将新的设计理念和技术不断融入竹工艺,使其焕发新的生机,应用领域不断扩展。
在竹笋酿酒领域,竹冠生态科技从竹腐真菌中分离出高产酒精酵母,首创五轮阶梯式发酵工艺,实现10公斤鲜笋酿制0.5公斤52度白酒,发酵残渣经高温高压后,变身为无醛板材,强度提高了60%,用胶量则降低了50%,实现竹笋全组分利用,零排放、零添加,形成"吃干榨尽"的循环经济模式。
在流量经济结合方面,“以竹代塑”不是“返古”宣传,而是传统文化与现代环保的创新纽带,竹筒奶茶的爆红便是典型案例,它巧妙抓住了年轻人对国潮美学与可持续消费的双重追求,将这种将环保材质转化为社交货币的流量密码,既满足了当下年轻人对“高颜值货物”的消费心理,又通过可降解竹材替代一次性塑料杯,为低碳经济注入新活力。
(五)政策创新:构建"以竹代塑"的生态系统
安吉县人民政府发布了《以竹代塑”应用推广奖补办法(2025年修订)》,通过制度供给与市场激励相结合,构建了支持"以竹代塑"可持续发展的政策生态系统。
在财政支持方面,2025年安吉设立1075万元专项资金,对代塑产品生产、消费、示范创建等环节进行奖补。如竹基全降解环保袋在农贸市场应用可获得不超过275万元补贴,旅游饭店采购“竹六小件”可获50%的购置补贴。
在机制创新方面,安吉首创“两山绿币”体系,居民通过使用竹制品积累绿币,可兑换景区门票、公交卡等福利,已带动5万人次参与。同时,通过竹林碳汇改革,建立“林地流转-统一经营-碳汇收储-平台交易-收益反哺”的全链条机制,累计发放碳汇分红4.99亿元,让竹农真正享受到生态红利。
在国际协作方面,安吉与国际竹藤组织签订战略合作协议,参与制定《“以竹代塑”全球行动计划(2023-2030)》。在联合国亚太地区塑料污染治理会议上,安吉的竹制笔记本、手提包等产品获得国际专家高度评价,为全球治理塑料污染提供了可复制的县域样本。
结语:东方智慧的绿色启示
湖州安吉的“以竹代塑”实践,将传统资源与现代科技深度融合,探索出一条“生态产业化、产业生态化”的特色路径。从竹材的低碳基因挖掘,到颠覆性技术创新,再到全产业链整合,安吉县经验表明:应对全球环境挑战,需要科技赋能下的自然解决方案,更需要制度创新驱动的全社会参与。
随着《加快“以竹代塑”发展三年行动计划》的深入实施,安吉正朝着“2027年竹产业产值突破千亿”的目标迈进。这根承载东方智慧的青青翠竹,正在成为连接生态文明与共同富裕的绿色纽带,为全球可持续发展贡献着中国智慧和中国方案。
作者:刘启明,北京市勘察设计研究院有限公司能源分院总工程师,教授级高级工程师
竹韵新生:湖州安吉“以竹代塑”的科技赋能与低碳实践
信息来源:蝌蚪五线谱
发布时间:
2025-12-01
在全球应对气候变化与塑料污染的双重挑战下,中国竹乡湖州安吉以科技创新为驱动,将千年竹文化转化为现代绿色解决方案。本文将从竹材的环保优势、前沿技术突破、产业升级路径、多元应用场景及政策支持体系五个维度,系统剖析安吉如何通过"以竹代塑"实践,为全球低碳发展提供基于自然的东方智慧。

来源:pexels
(一)挖掘竹材的低碳基因,展现竹材环保优势
安吉县坐拥108万亩竹林,占全县森林面积的47%,立竹量达2.7亿株,素有“中国第一竹乡”的美誉。浙江农林大学研究显示,每公顷竹林年固碳量达5.09吨,是杉木林的1.46倍、热带雨林的1.33倍,堪称“陆地吸碳冠军”。安吉竹林生态系统每年可固定二氧化碳约200万吨,以全国1.8%的立竹量贡献了近10%的竹业总产值,创造了“小资源撬动大产业”的生态奇迹。
除竹林固碳优势外,竹材替代塑料用品的环保优势体现在以下几方面:
1.持续性资源:毛竹从出笋到成材仅需4年,且采伐后通过地下竹鞭持续萌发新竹,实现“一次种植,永续利用”的可持续采收;
2.加工碳排少:每加工1吨竹材仅排放30千克二氧化碳,相当于塑料加工的1/19、钢材的1/216;
3.降解性能强:中国林科院实验表明,竹基材料掩埋360天后降解率超过70%,而聚乙烯塑料在相同条件下几乎无变化。
(二)破解竹材应用的技术瓶颈,实现竹材的推广应用
尽管竹材具有先天环保优势,但传统加工方式存在结合能力弱、可塑性差、工艺复杂等局限,据此,各相关研究机构围绕竹材展开新材料的研发且取得了显著成果。

来源:pexels
国家林业和草原局竹子研究开发中心以竹代塑创新团队突破性地开发出全竹热固性塑料技术:通过亚氯酸钠和醋酸选择性去除部分木质素,再经高碘酸钠定向醛基化处理,重构竹材细胞壁结构,最终通过热压致密化工艺将处理后的竹材直接转化为热固性塑料产品,该技术生产的竹基材料具有以下优势:
(1)卓越的力学性能:具有高强度、高硬度、耐磨损、耐冲击等优点,可以满足各种工业和民用领域的需求。
(2)良好的耐水性能:在水中浸泡一段时间后,其性能不会发生明显变化,使得它可以在潮湿的环境中使用。
(3)可降解的环保优势:在自然环境中,它可以通过微生物的作用逐渐分解,不会对环境造成长期的污染,是真正的环保材料。
中国林科院木工所则创新开发出多尺度界面工程技术:将竹材解构为带正电的长纤维(Q-Fiber)与带负电的羧基化纤维素纳米纤维(CCNF),通过静电自组装与钙离子交联,形成无须黏合剂的三维网络结构。将竹材变身为可变形、抗冲击性强、硬度高、热稳定性佳、生物可降解以及优异力学性能的可持续纤维素基结构材料,该技术生产的竹基材料具备以下优势:
(1)力学性能:实验数据显示,添加1%CCNF制备的竹纤维素基材料性能优势显著,与石油基塑料各项性能的均值相比,其冲击强度较普通塑料提升2.8倍,硬度提高1.2倍,比强度增强4倍;
(2)环境稳定性:多尺度材料的热膨胀系数极低,加工性能优越,能够轻松塑形;
(3)环保友好性:掩埋360天后,材料大量降解,对环境的友好程度远超塑料。
(三)拓展产业升级路径,完善竹材产业生态
“以竹代塑”在减少塑料污染方面很有优势,但是也存在一些挑战。相比塑料,竹制品的成本高,主要是在采收环节人力消耗大,以一吨毛竹为例,砍伐、装车、运输等环节的人工成本将近450元,而平均市场价格只有不到600元。竹加工环节自动化水平也较低,规模效应较差。
针对竹材采收成本高的痛点,安吉创新推出“林业标准地”改革:对连片1000亩以上的竹林,推行“农户+竹材分解点+公司”的集约化经营模式,通过机械采伐、就近初加工,提高了生产效率。尤为创新的是,安吉推动竹产品碳足迹与碳标签的标准化评估方法研究,并在此基础上构建竹产业数字化平台,加快碳足迹和碳标签的应用普及。
在安吉,竹子不只是工业原料,还是乡村振兴的“绿色银行”。安吉正谋划“竹产业大脑”,打通“种植—加工—碳汇—文旅”全链条数据。产业上游,安吉全县108万亩竹林全部被纳入“碳汇林”交易,每吨碳汇价格42元,每亩竹林年增收300元;中游,数字化切片厂、发酵车间、板材工厂吸纳就业1.2万人,人均年收入8.5万元;下游,“竹里工坊”共富工坊把竹编、竹雕、竹灯等非遗技艺变成伴手礼,年接待游客300万人次。
(四)应用场景:从日常用品到工程材料的多元替代
安吉“以竹代塑”已实现从低附加值日用品向高科技工程材料的梯度跨越,形成覆盖衣食住行的多元化替代谱系。
在日常消费领域,推动全县办公、外卖餐饮、酒店民宿、装饰装修等以竹代塑重点领域实现竹办公用品、竹外卖餐饮包装、竹餐具(茶具)、竹装饰材、竹制可降解塑料袋应用常态化,减少塑料垃圾2000余吨。其推广的“竹六小件”(竹牙刷、竹盐牙膏、竹梳、竹剃须刀、竹纤维洁面巾、竹护理包集成的酒店用品)和“竹四小件”(竹筷、竹勺、竹牙签、竹纤维纸巾集成的餐具包),累计销售86万套,累计减少一次性塑料消耗用品350余万套。
在建筑建材领域,竹缠绕技术大放异彩。浙江一家新材料科技公司开发的竹缠绕复合管廊,以竹材为基材、水溶性树脂为胶黏剂,通过缠绕工艺制成直径达5米的压力管道。相比混凝土管廊,其重量减轻90%,成本降低30%,使用寿命达100年,已应用于四川高原铁路隧道工程。这是我国自主研发、拥有完全知识产权的生物基材料,是真正的中国原创性发明。
在创意设计领域,安吉企业将传统竹工艺与现代美学融合。实现了竹产业的创新突破与转型升级。作为“中国第一竹乡”,安吉竹产业通过科技创新与设计赋能,将新的设计理念和技术不断融入竹工艺,使其焕发新的生机,应用领域不断扩展。
在竹笋酿酒领域,竹冠生态科技从竹腐真菌中分离出高产酒精酵母,首创五轮阶梯式发酵工艺,实现10公斤鲜笋酿制0.5公斤52度白酒,发酵残渣经高温高压后,变身为无醛板材,强度提高了60%,用胶量则降低了50%,实现竹笋全组分利用,零排放、零添加,形成"吃干榨尽"的循环经济模式。
在流量经济结合方面,“以竹代塑”不是“返古”宣传,而是传统文化与现代环保的创新纽带,竹筒奶茶的爆红便是典型案例,它巧妙抓住了年轻人对国潮美学与可持续消费的双重追求,将这种将环保材质转化为社交货币的流量密码,既满足了当下年轻人对“高颜值货物”的消费心理,又通过可降解竹材替代一次性塑料杯,为低碳经济注入新活力。
(五)政策创新:构建"以竹代塑"的生态系统
安吉县人民政府发布了《以竹代塑”应用推广奖补办法(2025年修订)》,通过制度供给与市场激励相结合,构建了支持"以竹代塑"可持续发展的政策生态系统。
在财政支持方面,2025年安吉设立1075万元专项资金,对代塑产品生产、消费、示范创建等环节进行奖补。如竹基全降解环保袋在农贸市场应用可获得不超过275万元补贴,旅游饭店采购“竹六小件”可获50%的购置补贴。
在机制创新方面,安吉首创“两山绿币”体系,居民通过使用竹制品积累绿币,可兑换景区门票、公交卡等福利,已带动5万人次参与。同时,通过竹林碳汇改革,建立“林地流转-统一经营-碳汇收储-平台交易-收益反哺”的全链条机制,累计发放碳汇分红4.99亿元,让竹农真正享受到生态红利。
在国际协作方面,安吉与国际竹藤组织签订战略合作协议,参与制定《“以竹代塑”全球行动计划(2023-2030)》。在联合国亚太地区塑料污染治理会议上,安吉的竹制笔记本、手提包等产品获得国际专家高度评价,为全球治理塑料污染提供了可复制的县域样本。
结语:东方智慧的绿色启示
湖州安吉的“以竹代塑”实践,将传统资源与现代科技深度融合,探索出一条“生态产业化、产业生态化”的特色路径。从竹材的低碳基因挖掘,到颠覆性技术创新,再到全产业链整合,安吉县经验表明:应对全球环境挑战,需要科技赋能下的自然解决方案,更需要制度创新驱动的全社会参与。
随着《加快“以竹代塑”发展三年行动计划》的深入实施,安吉正朝着“2027年竹产业产值突破千亿”的目标迈进。这根承载东方智慧的青青翠竹,正在成为连接生态文明与共同富裕的绿色纽带,为全球可持续发展贡献着中国智慧和中国方案。
作者:刘启明,北京市勘察设计研究院有限公司能源分院总工程师,教授级高级工程师