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【经济日报】大气污染控制研究领域专家李俊华:用技术创新推动工业减排
发布日期 : 2021-06-21 17:52:17 点击数:
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本文首刊于《经济日报》2021年6月17日06版

编者按

华控技术转移公司投资孵化企业——江苏中创清源科技有限公司,依托清华大学环境学院李俊华教授团队的创新治理技术,组建大气污染控制技术成果转化的创新平台,以解决行业痛点、难点为导向,为技术成果转化提供产业化支撑。

在清华大学的实验室中,李俊华(前中)与学生们一起研讨科研项目。(资料照片)

来到位于北京的启迪科技大厦的清华控股有限公司,李俊华在26层的落地窗前驻足片刻。从这里可以远眺玉泉山、昆明湖,但入他眼的不是山光水色,而是大气环境的质感。“要是在这儿架上相机,每天拍一张,可以当资料留存。”李俊华说。

说话三句不离本行的李俊华是清华大学环境学院教授。除了烟气多污染物控制技术与装备国家工程实验室主任的身份外,这位国内大气污染控制研究领域的专家还有另一个身份——江苏中创清源科技有限公司首席科学家。

离开家乡30多年,李俊华仍说着一口地道的河南林州话。“从2013年开始,雾霾治理成为国家生态环境领域的头等大事。”当年,一次重污染曾让PM2.5监测指标几度爆表。而此后,科技进步成为推动生态环境治理的主要推手。

中国工程院的综合评估显示,对打赢蓝天保卫战、改善PM2.5,功劳最大的是包括钢铁、水泥、玻璃、陶瓷等传统高污染工业企业的非电行业提标改造。而李俊华团队潜心研究的“工业烟气多污染物协同深度治理”技术及应用,正是工业减排的关键技术。

李俊华从事大气污染治理研究已有20年。“我主要研究脱硝,也就是氮氧化物控制。目前,我们进行的多污染物协同深度治理,除了二氧化硫、氮氧化物减排,还涉及重金属等非常规污染物的深度治理。”李俊华说。

我国的工业烟气治理难在哪?“2013年以前,我国工业排放标准与国外相当。但人家是零星几个烟囱,咱们是成千上万的炉窑。”李俊华告诉记者,与国外相比,我国燃煤电厂产生的颗粒物种类复杂、浓度高,要在发展经济的同时实现减排,必须达到更严苛的标准——超低排放。要实现这个目标,只能自力更生。

最先进入视野的是燃煤电厂的烟气治理。“十一五”期间,清华大学联合国电、中电投等国企,在二氧化硫治理取得明显进展的基础上,又采用“选择性催化还原技术”治理电力行业的氮氧化物排放。2010年前后,随着复合载体、催化剂制备及再生实现100%国产化,烟气脱硝催化剂在电力行业全面推开。

迈过电厂烟气治理这道坎儿,李俊华团队将攻关的重点转向非电力行业300℃以下中低温烟气的脱硝技术。包括钢铁、有色、水泥在内的行业同样被视为烟气污染大户,由于其生产采用的原料更多样、燃烧工况更复杂,由此产生的工业废气的成分也更繁杂。要在排放前将中低温烟气中混杂的各种污染物都留下来,堪称世界性难题。

2016年10月,清华大学联合国内科研单位及各行业龙头企业共同创建了烟气多污染物控制技术与装备国家工程实验室。面向钢铁、冶金、建材、石油化工、电力等行业,构建烟气多污染物治理技术与装备工程化研究的创新平台,系统研发工业烟气治理产业发展中的关键材料、核心装备、先进技术和工艺。

“只有所有行业都大幅减排,蓝天才能常驻。”李俊华说,他们要做的就是针对电力、钢铁、水泥、玻璃、陶瓷、石油化工等行业不同的烟气特征,量身打造不同的技术路线:对350℃以上的高温烟气,采取高温脱硫脱硝催化剂治理;150℃至300℃的中低温烟气,采取中低温催化剂,去除氮氧化物等非常规污染物;150℃以下,则采用碳基功能材料吸附、再生、转化,实现多污染物协同治理。

当然,要将实验室中经过小试、中试证明有效的技术真正用到工业烟气治理中,示范工程也是不可或缺的一个环节。时至今日,李俊华仍对宝钢集团2016年投建的600平方米烧结机烟气污染物深度减排示范项目印象深刻。“这个项目在宝钢集团内放了一颗‘卫星’。”

此前钢铁企业对能否实现超低排放存疑,且技术改造投入不菲。当创新技术真正在钢铁流程中顺利运转,对我国的钢铁行业减排意义重大。有了成功的技术路线和示范项目,在钢铁行业推行超低排放才成为可能。2019年,我国明确提出钢铁超低排放总体目标:到2025年,全国所有具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放,达到80%左右。

技术转化离不开产业化的支撑。依托李俊华团队的创新治理技术,清华控股投资孵化了江苏中创清源科技有限公司。由该企业参建大气污染控制技术成果转化的创新平台,以解决行业痛点、难点为导向,为技术成果转化提供产业化支撑。成为这家企业的首席科学家,也让李俊华的研究更贴近市场,实用性更强。

如今,李俊华又有了新目标。“目前国内二氧化硫减排60%以上,氮氧化物治理取得明显进展,挥发性有机物总量居高不下。我们现在关注PM2.5和臭氧这两个大气二次污染物。”想控制大气中的二次污染物,最终还是要落实在工业企业的减排上。“我们以挥发性有机物治理为抓手,加大氮氧化物和VOC的协同减排力度。”

“现在大气环境治理已经进入深水区。”对于未来,李俊华还有更多期待。“我国的目标是2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。要在空气质量改善的同时实现温室气体减排,一是少用化石燃料,二是把产生的二氧化碳捕集后再利用,这在将来也是很难的一个方向。”(经济日报记者 杨学聪)

来源丨经济日报客户端

记者丨杨学聪