【廣州日?qǐng)?bào)】讓每種有機(jī)固廢都有“身份證”（2022.5.1）
文章來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào) 龍錕 | 發(fā)布時(shí)間：2022-05-06 | 【打印】 【關(guān)閉】
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文、圖/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者龍錕 原文鏈接：https://gzdaily.dayoo.com/pc/html/2022-04/30/content_867_790958.htm
2022年度廣東省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者袁浩然 |
讓每種有機(jī)固廢都有“身份證”
袁浩然
袁浩然正在做實(shí)驗(yàn)
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“這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)是對(duì)之前工作成果的獎(jiǎng)勵(lì)，也是對(duì)未來(lái)工作的期許和鼓勵(lì)，推動(dòng)我去做更有挑戰(zhàn)性、更具困難的科學(xué)研究工作。”4月28日，在2022年廣東省慶祝“五一”國(guó)際勞動(dòng)節(jié)暨勞模表彰大會(huì)上，中科院廣州能源所城鄉(xiāng)礦山集成技術(shù)研究室副主任袁浩然這樣對(duì)記者說(shuō)道。他是2022年度廣東省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)碌墨@得者。
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)有機(jī)固體廢棄物產(chǎn)量巨大，種類繁多，組分復(fù)雜且含有污染元素，處置不當(dāng)不僅會(huì)造成環(huán)境污染，也會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體。袁浩然長(zhǎng)期從事基于低碳排放的有機(jī)固廢高效清潔利用基礎(chǔ)理論研究與新技術(shù)開發(fā)，在清潔熱化解構(gòu)、提質(zhì)重構(gòu)轉(zhuǎn)化、產(chǎn)物進(jìn)階提升等方面取得多項(xiàng)原創(chuàng)性成果。
在2022年4月15日的廣東省科技創(chuàng)新大會(huì)上，袁浩然作為第一完成人的“復(fù)雜長(zhǎng)鏈有機(jī)固廢熱化解構(gòu)與提質(zhì)重構(gòu)響應(yīng)機(jī)制”項(xiàng)目獲2021年度廣東省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這項(xiàng)研究工作揭示了關(guān)鍵元素在熱化解構(gòu)中的演化規(guī)律，突破了原料純化、熱化學(xué)制備、產(chǎn)物精制以及污染控制等從原料到產(chǎn)物的過(guò)程中諸多問(wèn)題的整體化研究瓶頸。
矢志鉆研“變廢為寶”的科學(xué)路徑
袁浩然辦公室墻上掛著中國(guó)科學(xué)院原院長(zhǎng)路甬祥的題字“變廢為寶”，這常常提醒著他在有機(jī)固體廢棄物清潔利用的道路上持續(xù)鉆研下去。他從本科到博士學(xué)習(xí)的都是熱能工程，這個(gè)學(xué)科涵蓋制冷、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐等多個(gè)領(lǐng)域，但他最終將有機(jī)固廢高效清潔利用作為自己的鉆研方向?！坝袡C(jī)固廢的處理也與熱能工程密切相關(guān)，比如我們用熱處理方式解決有機(jī)固廢帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，并提供有效的能源。”袁浩然說(shuō)。
袁浩然告訴記者，有機(jī)固廢畢竟是廢棄物，科學(xué)研究首先要關(guān)注其環(huán)境屬性，要用節(jié)能高效的辦法去處理將其轉(zhuǎn)化為資源和能量，而不是一味鼓吹有機(jī)固廢的資源屬性和能源屬性。
有機(jī)固廢資源化利用的主要手段之一是熱化學(xué)轉(zhuǎn)化，先將有機(jī)固廢分解為單體或其他小分子片段，再通過(guò)官能化或其他手段，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)一步進(jìn)行提質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為各類高值化學(xué)品和生物碳基材料，如液相產(chǎn)物包括高辛烷值汽油、低凝潤(rùn)滑油等高質(zhì)燃油、芳香烴基礎(chǔ)化學(xué)品甚至一些精細(xì)化學(xué)品，固相產(chǎn)物包括吸附固定污染物的碳基吸附劑、用于制備生物柴油的碳基催化劑等。全過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)清潔處理，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
袁浩然帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出系列針對(duì)生活垃圾、污泥、工業(yè)固廢、油泥等廢物清潔處置的關(guān)鍵技術(shù)與裝備，形成了碳基調(diào)理劑、催化劑及高值化學(xué)品等系列綠色產(chǎn)品；建設(shè)可燃固廢清潔熱轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)島礁可燃固廢無(wú)害化與減量化目前運(yùn)行穩(wěn)定；針對(duì)疫情導(dǎo)致醫(yī)療廢物爆發(fā)式增長(zhǎng)，開發(fā)了車載式醫(yī)療廢物熱化學(xué)清潔處置裝備，服務(wù)于多個(gè)園區(qū)廢棄口罩防護(hù)服清潔處置……
突破從原料到產(chǎn)物過(guò)程中整體化研究瓶頸
2022年4月15日，在廣東省科技創(chuàng)新大會(huì)上，袁浩然作為第一完成人的“復(fù)雜長(zhǎng)鏈有機(jī)固廢熱化解構(gòu)與提質(zhì)重構(gòu)響應(yīng)機(jī)制”項(xiàng)目獲2021年度廣東省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這項(xiàng)研究凝聚了袁浩然團(tuán)隊(duì)十余年的心血。
袁浩然科研團(tuán)隊(duì)圍繞有機(jī)固廢熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中分子轉(zhuǎn)化機(jī)理不清晰、熱化解構(gòu)同步提質(zhì)過(guò)程多路徑競(jìng)爭(zhēng)、一次重構(gòu)產(chǎn)物進(jìn)階提質(zhì)方法不明等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題的研究，項(xiàng)目組開展了長(zhǎng)期的基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)。
這一系列研究工作揭示了關(guān)鍵元素（如生物質(zhì)中含有的堿金屬和過(guò)渡金屬）在熱化解構(gòu)中的演化規(guī)律，突破了從原料到產(chǎn)物的過(guò)程中包括原料純化、熱化學(xué)制備、產(chǎn)物精制以及污染控制等諸多問(wèn)題的整體化研究瓶頸，構(gòu)建了以目標(biāo)產(chǎn)物為導(dǎo)向的分級(jí)熱解、催化熱解、化學(xué)鏈氣化多手段分階研究新途徑，形成熱化解構(gòu)與提質(zhì)重構(gòu)相互響應(yīng)機(jī)制，使得原料至產(chǎn)物、產(chǎn)物再回歸原料的反應(yīng)路徑清楚明晰、并相互對(duì)照響應(yīng)。
在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)提出氣液固三相產(chǎn)物增值增效新途徑，創(chuàng)新完善“原料指紋圖譜識(shí)別——解構(gòu)重構(gòu)響應(yīng)機(jī)制——產(chǎn)物二次增值增效”全鏈條理論，該鏈條使每一種有機(jī)固廢都有了自己的“身份證”，并可以根據(jù)每一種特性的有機(jī)固廢提出具體的循環(huán)利用方法，做到“因材施策”。
袁浩然目前正在籌備建立“退役新能源器件循環(huán)利用研發(fā)平臺(tái)”，以退役儲(chǔ)能系統(tǒng)、光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片為對(duì)象，集成了精細(xì)智能拆解、有機(jī)廢材高效熱轉(zhuǎn)化、廢雜金屬清潔回收及綜合支撐4個(gè)子平臺(tái)，形成涵蓋基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、裝備研制和技術(shù)測(cè)試驗(yàn)證的全鏈條綜合性研發(fā)平臺(tái)。
之所以說(shuō)每一種有機(jī)固廢都有了自己的“身份證”，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)研究，我們能夠弄清楚不同類別有機(jī)固廢的元素構(gòu)成與轉(zhuǎn)化機(jī)理，這為我們找到處理它們的辦法打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
——袁浩然
有機(jī)固廢
含碳的廢棄物，有能源化、資源化利用的價(jià)值。但長(zhǎng)期以來(lái)，有機(jī)固廢是以填埋這樣的粗放方式處理，不利于國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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