日期查询:2022年06月16日
中国科学院山西煤炭化学研究所低碳能源转化与环境治理团队

心系国家责任 贡献青春力量

  本报记者 赵云云
  
   在加快实现“碳达峰”“碳中和”的背景下,焦化行业作为碳排放源之一,实现“双碳”目标任务紧迫。
   在山西太原,中科院山西煤炭化学研究所低碳能源转化与环境治理团队(以下简称 “治理团队”)在CO2减排与利用、可降解塑料合成、煤矿瓦斯高质化利用及工业废水处理等方面,发挥优势,团结协作,正逐渐成长为催化领域的一支重要科研力量。日前,该团队被授予第14届“山西青年五四奖状”。
  
  不畏艰难 挑战科学难题
  
   治理团队带头人李德宝介绍,团队组建初期,面临的困难、问题很多。他同团队人员共同参与流程设计、图纸修改、钢架建设、工艺调试等,边学边用,不断积累工程经验。为了急需获取工业单管的基础数据,团队人员在煤化所小店中试基地连续奋战一个多月,在接近零下二十度的寒冬中坚守奋战。
   团队课题组组长贾丽涛回忆说,在之前参与的一个项目中,因在大山深处又恰逢大雪封路,接替人员无法进入。在李德宝的带领下,科研人员连续奋战了48小时,终于在缺资金、缺经验、缺人员的条件下,获得了试验原始数据,为技术的工业侧线试验提供了宝贵资料。
   2019年,新加入团队的牛鹏宇就遇到了难题:煤层气中甲烷的选择性氧化是催化中的“圣杯”反应,需要解决催化剂选择性低、稳定性差,这是一个世界级难题。牛鹏宇与团队成员一起向科学难题发起了挑战,将全部时间投入到研究当中。他们团结协作、集智攻关,常常吃住在实验室。三年时间里,筛选了300多个催化剂。最终,创造性地提出并设计了“渔网”型催化剂,通过多组分精准组合,将催化剂活性组分牢固锁定在催化剂颗粒内,解决了甲烷制乙烯催化剂稳定性这一难题。
   此外,牛鹏宇还承担了催化剂工业制备的任务。工业催化剂厂在南方郊区,工作条件相对简陋,他克服了夏天的湿热、冬天的阴冷,积极开展实验工作,完成了任务,并积累了经验。
  
  协同作战 推进项目进程
  
   CO2作为典型的温室效应气体,团队很早就着手布局CO2高效利用领域。将CO2转化为碳酸酯和乙二醇等高附加值产品,对环境及材料领域有积极意义。虽然该项目已在实验室小试获得成功,但在“双碳”目标背景下,为响应国家号召,团队成员争分夺秒、协同作战,开展模试、中试工作,进一步推进了项目的工业化进程。
   由于原料具有较宽的爆炸极限,为保证实验的安全性,需要时刻关注反应情况,为节约时间,团队成员有时一边盯着中控屏幕,一边吃饭,只有看到稳定的实验数据,才能安心吃饭;有时遇到紧急情况,就会忘记吃饭。在紧张的项目攻关阶段,团队成员轮流值班,主动放弃休假。
   团队成员高用祥刚刚晋升为爸爸,为了尽早破解科研难题,他连续一个月吃住在单位。高用祥常说:“为了科研工作,经常顾不上小家,心里很内疚。但是作为科研人员,必须把科研事业放在首位,为国家发展贡献自己的力量。”
   在他们的共同努力下,将作为燃料的LPG转化为可生物降解塑料原料的BDO技术,将非CO2温室气体甲烷转化为国家需求的大宗化工原料乙烯,利用氧化技术处理工业废水、废气技术。他们以创新的思维把握技术方向,以开放的理念集成优势资源,以共赢的模式推进技术发展转化,努力为我国洁净能源与材料技术作出贡献。
  
  扎根一线 助力“双碳”目标实现
  
   在治理团队中,还有年轻的鲁怀乾硕士,厦门大学毕业后,至今已有近十年从事废水处理的湿式氧化研究工作,面对废水行业“只有治不起的废水,没有治不了的废水”问题,常年累月浸泡在实验室,终于研制出用廉价金属代替贵金属完成工业废水的深度治理。
   治理团队中,还有刚毕业就被聘为中科院特别研究助理的郭舒鹏博士,面对低碳烷烃的低沸点导致易在管道内冷凝的技术难题,他迎难而上,成功解决了实验室催化剂评价装置工艺上的问题;解启龙利用专业优势,开发多种亲水、疏水性绿色DES,并成功用于油品中含氧化合物 (酸、酚、醇等)、水样中酚酸类物质的分离分析及废旧锂电池中金属离子的回收利用。
   “正是因为团队成员的努力和付出,团队才取得了一系列的技术突破,获得了多个荣誉。成绩仅代表过去,未来,我们将继续扎根科研一线,攻坚克难,助力我国‘碳达峰’‘碳中和’战略目标的实现。”贾丽涛说。

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