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劳模风采·2020年全国劳模 | 郜时旺:推动我国碳捕集技术从“引入”到“输出”

来源:中工网
2022-06-29 09:22

  北京市昌平区未来科学城能源谷重点企业——华能清能院环境清幽,流水潺潺。在实验楼二层的实验室里,郜时旺正在查看相变型二氧化碳吸收剂。他身穿白大褂,目光笃定,动作娴熟。作为中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司副总工程师,郜时旺先后获得全国优秀共产党员、全国劳模荣誉称号,还荣获了“中国电力科学技术杰出贡献奖”“中国电力优秀科技工作者”等多项荣誉,享受国务院政府特殊津贴。“工作要在实践中得到检验,既要潜心研究新技术,也要重视技术的落地应用,实现良性循环。”他表示,这也是他的工作准则。

  面向未来的研究

  二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和……这是我国对世界作出的庄严承诺,也是郜时旺的奋斗目标。

  碳中和意味着最终排放大气中的二氧化碳为零,即处于“碳吸收”等于“碳排放”的平衡状态。其中,“碳吸收” 中一项较为直接且有效的技术是碳捕集利用与封存技术(以下简称 CCUS)。

  1997年研究生毕业后,郜时旺开始接触煤气高温净化技术。2007年,他带领团队建成我国第一个燃煤发电二氧化碳捕集示范装置;2009年,建成当时世界最大的碳捕集系统;2021年,参与建设澳大利亚最先进的陆上CCUS项目,首次将碳捕集技术整体出口到发达国家……从青春年少到华发早生,他带领科研团队披荆斩棘,在碳减排研究中不断突破,取得了令国际同行刮目相看的成绩。

  回忆自己的科研之路,郜时旺坦言,充满艰辛,也充满攻坚克难的喜悦和成就感。其实,CCUS技术研究刚启动时,时常受到非议和质疑,有人甚至认为,碳捕集技术是没有未来的“垃圾议题”。

  CCUS技术既能够捕捉燃煤电厂生产过程中排放的二氧化碳,从而减少碳排放,又可以通过二氧化碳利用产生经济效益,因此成为应对气候变化的重要技术趋势。然而,CCUS的落地应用还存在高成本、高能耗等问题,规模化商业应用仍面临不小的挑战。

  面对质疑,郜时旺镇定自若,边冷静分析国家能源消费的大势、困局,边带领团队迅速填补大规模应用技术空白,坚定地朝着既定目标前行,为国家做好碳捕集技术储备。

  2007年,他带队建设我国第一套燃煤电厂二氧化碳捕集项目时,开工前夕,澳大利亚合作方突然反悔,不提供图纸和技术资料。这让郜时旺明白了一个道理,核心技术要靠自己。他翻遍所有能查到的资料,所获取的有效信息寥寥无几。当时这项技术,学校里无此专业、市场上无此技术、业界中更是无此先例。

  那就另辟蹊径,他和同事们将化工行业的碳捕集技术移植到电力行业。由于技术难度太大,遭到众多设计厂拒绝。郜时旺带领团队,从一张工艺流程图开始,不停调研、反复计算、仔细设计,加班加点解决了一个又一个技术难题,最终提出了关键的创新工艺。经过近一年的努力后,项目建成并成功投运,成为北京2008年奥运会期间我国对外展示的窗口。

  此后,他带领团队创立我国燃煤电厂碳捕集理论和核心技术体系,在烟气污染物一体化脱除技术方面取得原创性、颠覆性创新突破,承担10余项国家级、省部级重点课题,也因此成为碳捕集领域的领军人物。

  不曾忘记的叮嘱

  早上五点起床,考虑全天的研究计划;在开会间隙或出差路上,打开电脑就进入工作模式;扎进实验室、穿梭在项目现场……“马不停蹄”是郜时旺真实的工作写照。

  随着身份的转变,郜时旺从一线研发人变成了团队带头人。郜时旺在博士阶段师从电力前辈危师让,老一辈科研工作者的治学态度和人格品质都对他产生了深远影响,使他将“科技报国”作为毕生的理想。“搞科研要耐得住寂寞,沉得下心,心无旁骛,遇到挫折要撑得住,关键时刻顶得住,经历风雨终能见彩虹。”老师的谆谆教导言犹在耳,也是他不曾忘记的叮嘱。

  在甘肃华亭煤业煤制烯烃项目现场,他带领团队在冰天雪地里一遍遍地调试中试装置的运行参数,一次次地装入不同类型催化剂进行评价,经历了发生故障时的惊心动魄和排解问题时的如释重负,历时3个月,取得重大突破。

  为摸清地热田发育的岩性和运移通道,在海拔超4300米的羊八井地热田现场,他踏遍了每一条断裂带,采集了每一种类型的岩矿,最终摸清规律、建立模型,为地热田的可持续发展提供了技术方案,相关成果达国内先进水平。

  化工行业的催化剂需要连续几千小时的性能测试才能验证其可靠性,他身先士卒,带着团队10余名同事到现场倒班试验,鏖战数月终于啃下这块硬骨头,打破了国外垄断。

  “做科研是挺苦的,但我没觉得苦。”他说,“科技创新已成为国际战略博弈的主要战场。作为新时代的科技工作者,我们需要努力实现高水平科技自立自强。”多年来,他牢记老师的叮嘱,带领团队筚路蓝缕、潜心耕耘,攻克了能源领域一个又一个难点,推动我国碳捕集技术实现从“小学生”到“老师”的转变,从“引入”到“输出”的跨越。

  要使自己变成一个专家

  郜时旺所带团队中有近60%是博士,其中又多来自清华、北大等国内外知名高校。高素质、高学历人才集中,且涵盖热能、化工、地质等多个技术方向,如何集成人才优势,加速成果创新,是摆在他面前的难题。为此,他经常和年轻人谈心、分享高效的工作方法,并告诫新员工,“首先要使自己变成一个专家。”

  同事刘练波回忆,一次,他负责项目调试方案的制定,郜时旺很严肃地找到他说,方案还有很大的改进空间,并在材料上密密麻麻地写了很多修改意见和批注。他清楚地记得,有一部分是关于系统酸洗后的清洗循环次数,他写的是“热水清洗2至3次。”对此,郜时旺神情严肃地问道,“热水清洗,多热叫热水?是什么温度区间?2至3次的依据是什么?到底是2次还是3次,是不是还有可能是4次,或者1次?”刘练波说,郜总的话深深烙在他的心底,使他明白,做科研要像医生开处方一样严谨、慎重。

  2022年5月10日,郜时旺和团队见证了历史性的一刻,他们牵头制定的国际标准ISO 27927《燃烧后CO2捕集吸收溶液的关键性能指标及测试方法》正式注册立项,实现了我国碳捕集领域在国际标准工作上“零”的突破,将为全球燃烧后碳捕集工艺提供技术规范和评价依据。

  以一种开拓的姿态前行

  郜时旺毕业的那个时代,博士还属于很宝贵的稀缺资源,尤其是基础学科扎实、科研经历丰富的博士,更是高校和科研院所争抢的目标。

  郜时旺尚未毕业,便有高校提前发来邀请,承诺良好的生活条件和科研启动经费。家里长辈也希望他到高校教书,收获一份“稳稳的幸福”。

  做熟悉且收益丰厚的工程技术服务,还是从事基础研发?他毫不犹豫地选择了后者。特殊使命对于一个科研工作者的诱惑,让他在个人利益和科技攻关的选择上放弃了唾手可得的舒适,选择了挑战科学的未知。他说,“我更愿意以一种‘开拓’的姿态前行。”

  (据劳动午报消息 劳动午报记者 周美玉 通讯员 芙蕖 许亢)

责任编辑:姚怡梦

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