厲害了我的國!據觀察網近日報道,在5月底的專業研討會上,懷柔實驗室山西研究院副院長李晉平教授拋出的消息炸了鍋, 他們團隊花了十幾年搞定的人工沸石分子篩技術,把美國人啃了幾十年都沒啃下來的硬骨頭給嚼碎了。那些像泥鰍一樣滑溜的甲烷氣體,終于被咱們攥在了手里,還能變廢為寶發上電! 甲烷這東西邪乎得很,平時藏在煤層里動不動就搞爆炸,可真要抓它的時候,比抓蚊子還難。濃度稍微低一點(2%-8%),就跟空氣你中有我、我中有你,想用常規法子把它拎出來?門兒都沒有。煤礦工人下井時,最怕的就是這玩意兒超標,每次下井前都得拿著檢測儀小心翼翼地排查,就怕一個火星子引發驚天動地的爆炸。可要是放任不管,這些甲烷跑到大氣里,那危害更是了不得。 美國能源部前幾年砸了幾億美元搞攻關,召集了不少頂尖實驗室和企業聯合研究,結果呢?最后只能眼睜睜看著每年上百億立方米的甲烷飄到天上。要知道這玩意兒的溫室效應是二氧化碳的20倍,燒起來又是現成的清潔能源,熱值比煤炭高多了,就這么浪費著,誰看了不心疼?他們的研究人員在公開報告里無奈地表示,低濃度甲烷的捕獲成本太高,技術上始終找不到突破口,投入和產出根本不成正比,最后只能悻悻收手。 十年攻堅:中國團隊啃下技術“硬骨頭” 2009年那次學術會議,楊江峰還是個博士生,聽到專家吐槽低濃度瓦斯沒法用,當場就跟導師李晉平較上了勁。“別人做不到,不代表咱們不行!” 就這么一句話,十來個人的小團隊一頭扎進了實驗室。那時候條件可艱苦了,實驗室里就幾臺老舊的檢測儀,經費也緊張,團隊成員經常自掏腰包買實驗材料。李晉平教授更是把家里的積蓄都拿出來貼補,就為了能讓實驗順利進行下去。 太原理工大學的老底子幫了大忙 —— 從80年代就研究的沸石材料,像個有無數小口袋的海綿。可天然沸石的口袋大小不一,甲烷進去了要么跑不掉,要么干脆進不去。團隊硬是從 200多種分子篩結構里,用顯微鏡瞪著眼睛篩了七年,才鎖定了能用的硅鋁骨架。那七年里,團隊成員每天工作超過14個小時,顯微鏡看久了,眼睛常常布滿血絲,吃飯的時候手都在抖。有次為了觀察一種沸石結構的細微變化,楊江峰連續三天三夜沒合眼,最后直接累倒在實驗室里。 最絕的是那個0.5納米的孔道!楊江峰帶著大伙在實驗室里跟繡花一樣精細 —— 差一丁點兒,甲烷就溜了;孔道粗了,空氣又混進來了。25000多次試驗是什么概念?光記錄數據的本子堆起來就有半人高,團隊里三個博士愣是把頭發熬白了大半。有一次,實驗終于有了點眉目,可就在關鍵時刻,儀器突然出了故障,所有數據都沒保存下來,好幾個人當場就哭了。但哭完之后,他們抹掉眼淚,重新開始試驗,誰也沒有一句抱怨。 2019年搞出硅鋁基人工沸石的時候,大伙高興得差點蹦起來。可一到煤礦試用就傻了眼 —— 粉末狀的吸附劑堵在設備里,甲烷進去半天出不來。李晉平蹲在礦上三天沒合眼,礦道里又黑又潮,他身上的衣服就沒干過,最后拍板改配方:“把粉末做成小顆粒,給氣體開高速路!”那段時間,他每天就啃幾個饅頭充饑,實在困得不行了,就在礦道邊的小板凳上瞇一會兒。誰也沒想到,加進去的“晶種”居然自己拆了重組成新模樣。那些5納米的小顆粒抱團成紅細胞似的聚集體,內部全是四通八達的通道,甲烷進去跟坐滑梯似的順暢。現在這吸附劑抓甲烷的本事,直接干到了80%!為了測試這個吸附劑的性能,團隊成員冒著風險在瓦斯濃度較高的區域進行實地試驗,身上綁著安全帶,一步一步往前挪,就怕出一點意外。 成果落地:從實驗室到現實的跨越 去年全國首個移動撬裝式裝置在煤礦投用,看著儀表盤上跳動的發電數據,李晉平團隊的老伙計們眼圈都紅了。那些以前能把礦工嚇出冷汗的瓦斯,現在正老老實實地推動發電機轉,一度電一度電地創造價值。有個在煤礦干了三十年的老礦工,看到這場景,激動得直抹眼淚:“這輩子能看到瓦斯不害人還能發電,值了!”這技術一投用,效果立竿見影。以前煤礦每年因為瓦斯爆炸事故,損失慘重,現在有了這個裝置,瓦斯濃度能得到有效控制,事故率大幅下降。而且,產生的電力不僅能滿足煤礦自身的需求,還能輸送到周邊的村莊和工廠,每年能為煤礦節省一大筆電費開支。周邊的村民也嘗到了甜頭,家里的電器再也不用擔心停電了,冬天取暖也更方便了。 中國驕傲:改寫“不可能”的科研精神 這事兒最提氣的是啥?不是咱們比別人多聰明,而是咱們敢啃硬骨頭。美國人算來算去覺得不劃算的技術,咱們抱著“總要有人做”的念頭死磕到底。現在好了,不僅煤礦安全多了,每年能多出來的清潔能源夠幾座城市用,更給全球溫室氣體治理提供了中國方案。國際上不少國家都向咱們拋來了橄欖枝,想引進這項技術,這可是以前想都不敢想的事兒。 有位美國能源專家在參觀了咱們的示范工程后,豎起大拇指說:“中國的這項技術太了不起了,我們花了那么多錢都沒搞定,你們居然用這么短的時間就攻克了,真讓人佩服!”這不僅是對咱們技術的認可,更是對中國科研精神的肯定。 這哪是技術突破啊,這分明是中國人把“不可能”三個字,硬生生改成了“瞧我的”!為這群能把實驗室熬成戰場的科研人,必須點個大贊!他們用自己的汗水和堅持,讓中國在世界科技舞臺上又多了一份底氣,也讓我們對未來的科技發展充滿了信心。相信在不久的將來,中國還會有更多的技術突破,為人類的發展做出更大的貢獻! 參考資料: 《此前尚無先例!我國成功攻克這一世界性難題》觀察者網 ![]() |
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