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煤的“升華之旅”:我國能源企業謀求創新變局

2017-02-12 20:43:58 點擊數:

走進北京低碳清潔能源研究所,首先看到的就是所內專家的“展示墻”。據研究所所長衛昶介紹,低碳所自成立以來,一直面向全球通過多種渠道招聘人才,截至目前,所內在崗“千人計劃”專家數已達15名,員工中碩士以上學歷占比高達86%,博士占比50%左右。

強大的團隊陣容,也賦予了這家研究所開展各類低碳清潔能源研究的能力。據了解,目前研究所的研究主要聚焦六大技術領域:煤清潔轉化利用、催化技術、水處理、分布式能源、煤基功能材料以及氫能利用。在水處理技術、可熱熔加工交聯聚乙烯技術、脫硝催化劑(SCR)再生技術等多個領域,研究所均取得了重要科研成果。

 

 

用煤基材料制成的小船,重量可以比同類產品輕30%左右,強度卻沒有絲毫的減少。(攝影:中國日報網 涂恬)

走在研究所的展廳中,兩艘“小船”引起了記者的注意:乍看之下,這兩艘小船擺在這個展廳里似乎顯得頗為不合時宜,但詳細詢問后記者才得知,這兩艘小船居然都是煤“變”的!據衛昶介紹,用煤基材料制成的小船,重量可以比同類產品輕30%左右,強度卻沒有絲毫的減少,制成的空投箱,也可以做到百米跌落無破裂。并且利用該材料與某航天科工企業成功開發了導彈儲運箱等高端軍工裝備。煤的殘渣更是被科學家們“變廢為寶”,例如原本被視作“固廢”的粉煤灰就可以被提煉制成高分子填料,用作防火、建筑材料以及水泥等,被視作“危廢”的液化殘渣,則可以被制成碳纖維、導熱材料等。

 

 

煤基材料制成的空投箱,可以做到百米跌落無破裂。(攝影:中國日報網 涂恬)

廢水處理也是研究所近幾年集中關注的領域。資料顯示,以燃煤發電、現代煤化工為代表的能源行業在支撐國民經濟發展的同時,也消耗了大量水資源,產生了大量的工業廢水。如何安全高效地處理和處置這些工業廢水,越來越成為關系行業健康發展的重大課題。特別是在內蒙、陜西、寧夏、新疆等水資源短缺、生態環境相對脆弱的地區,工業廢水的零排放處理已成為越來越急迫的要求,而現有廢水零排放處理技術普遍存在工藝復雜、處理成本高等突出問題,并且產生了大量無法處置的結晶雜鹽,是行業內公認的難題。

在此背景下,低碳所水處理團隊“迎難而上”做出判斷:工業廢水處理技術的“制高點”已經從過去的達標排放處理技術,到現在的零液體排放處理技術,發展到將來的零廢物排放處理技術。基于這一趨勢,水處理團隊提出了高效、低成本和結晶鹽資源化等三大目標,高起點地啟動了工業廢水零排放處理技術開發。兩年來,該團隊先后提出了優化預處理與高倍濃縮技術、耦合膜過程極限濃縮技術、高效分鹽結晶技術、平行流反滲透技術等多項創新水處理概念和技術,并申請專利20余項。

 

 

低碳所水處理團隊負責人熊日華博士向記者展示煤化工廢水與處理后的再生水。(攝影:中國日報網 涂恬)

水處理團隊負責人熊日華博士告訴記者,以煤化工廢水高倍濃縮處理技術為例,自2015年6月份立項以來,團隊僅用8個月的時間就完成了概念驗證和實驗室小試研究,并于2016年4月份開始在神華內部煤化工基地開展中試驗證,通過5個月的現場試驗,成功驗證了該技術的可行性和技術優勢,有望將現有水處理工藝的水回收效率從75%提高至97%以上,大幅減少終端廢水量,僅此一項技術的應用就有望將整個零排放系統的運行成本降低30%以上。這為每年超過百億的煤化工水處理市場帶來了新的希望。

從過去單純的燃料到如今的“一身寶”,從被視作“污染源頭”到今天朝著清潔利用之路不斷邁進,煤在科研人員手中的“升華”,其實正是我國能源企業深耕技術創新、謀求產業升級的一個縮影。在采訪接近尾聲時,衛昶所長也語重心長地告訴記者,他真心地希望,通過研究所的工作,自己的團隊未來能夠繼續給煤炭產業的發展找出新的思路。

(編輯:涂恬 陳姝)

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