為做好2015低碳發(fā)展高峰論壇低碳技術(shù)講座,論壇特別邀請國內(nèi)高水平專家,圍繞新能源利用技術(shù)、大規(guī)模儲能技術(shù)、超凈燃煤發(fā)電技術(shù)、低熱值煤潔凈利用技術(shù)、二氧化碳利用技術(shù)、低碳生活利用技術(shù)等,在省內(nèi)部分代表性高校、中小學(xué)組織相關(guān)講座,內(nèi)容涵蓋專業(yè)研討和科學(xué)普及。
周又紅:“綠色環(huán)保36計(jì)” 人人環(huán)保為上策
專家名片
周又紅,中國科協(xié)青少年部專家委員會委員、中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會專家。曾榮獲全國環(huán)境教育先進(jìn)個(gè)人、全國先進(jìn)科普工作者、全國十佳優(yōu)秀科技教師等榮譽(yù)稱號。
“大家知道36計(jì)都有哪些嗎?”“苦肉計(jì)、美人計(jì)、走為上計(jì)……”在太原市杏花嶺區(qū)新建路第二小學(xué)分會場內(nèi)的報(bào)告廳,同學(xué)們爭先恐后地?fù)尨鸬馈?月17日,第五屆(太原)國際能源產(chǎn)業(yè)博覽會以“綠色環(huán)保的36計(jì)”為主題的講座正如火如荼地舉行。來自北京西城青少年科技館的特級教師周又紅用生動、有趣的語言,讓同學(xué)們在“環(huán)保36計(jì)中”真正地感受到了保護(hù)環(huán)境必須從我做起、從小做起。
地球是人類賴以生存的環(huán)境,如何讓自然和高科技的生活和諧相處呢?這就需要我們的智慧。日常生活中,保護(hù)環(huán)境,低碳生活,我們只需要從簡單的小事著手,就可以減慢全球變暖、降低資源消耗,為環(huán)保作出貢獻(xiàn)。
清朝時(shí),為了能夠讓雨水排得快、流得遠(yuǎn),不影響下游人們的生活,每家每戶中都有著斜坡設(shè)計(jì)和小孔地漏?,F(xiàn)今社會,保護(hù)環(huán)境從節(jié)約電開始,如家里的電器、手機(jī)不用時(shí)應(yīng)拔掉插頭。別小看這不起眼的小事情,它的節(jié)能效果很驚人。據(jù)專家測算,如果以功率為11瓦的高品質(zhì)節(jié)能燈代替60瓦的白熾燈,那么就會減少耗電量80%,亮度還能提高20%~30%。以每天燃點(diǎn)4小時(shí)、推廣使用12億只計(jì)算,一年可節(jié)電858.48億千瓦。
低碳生活不僅表現(xiàn)在節(jié)電上,還要體現(xiàn)在節(jié)糧上。民以食為天,若每人都能食用本地的蔬菜瓜果、當(dāng)季的果蔬也是件環(huán)保的事,比那些經(jīng)過“長途跋涉”才能抵達(dá)餐桌的食物更新鮮。這樣才能消耗更少的能源,自然也會更環(huán)保。
現(xiàn)今,保護(hù)野生動物要“口”下留情。試想一下,自然界中沒有了鯊魚會怎么樣?也許就會破壞了動物界中的生物鏈,不要因?yàn)槌贼~翅而讓鯊魚生命受到威脅。
環(huán)保專家廖曉義曾經(jīng)說過,世界上本來沒有垃圾,它們只是被放錯(cuò)了地方。我國在全世界是第一個(gè)提出垃圾分類的國家,如廢棄的金屬、塑料、玻璃瓶、紙張,將其分類后再回收利用,這樣可以節(jié)約很多資源。
50多年前,大多數(shù)人還不能接受進(jìn)屋換鞋的習(xí)慣,而現(xiàn)在卻接受了。垃圾分類與此相似,雖然目前正在普及,但在未來各項(xiàng)配套設(shè)施健全后人們一定會習(xí)以為常。日常生活中,自己隨手關(guān)的燈、換下來的燈泡,都是節(jié)能環(huán)保的好方法,可以很好地保護(hù)環(huán)境,從而走上低碳節(jié)能之路。
孫寶江:超臨界CO2或成環(huán)保新思路
專家名片" 孫寶江,現(xiàn)任中國石油大學(xué)(華東)科技處處長,海洋石油工程研究所所長,教授、博士生導(dǎo)師,長江學(xué)者。
低碳發(fā)展已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潮流和趨勢。山西省作為國家煤炭能源基地和典型的高碳經(jīng)濟(jì)省份,長期以來煤炭的大規(guī)模開發(fā)和粗放式利用對經(jīng)濟(jì)社會、生態(tài)環(huán)境造成了巨大壓力。由于超臨界CO2在萃取后能將CO2再次利用,把對環(huán)境的污染降至最低,所以未來傳統(tǒng)工業(yè)若是能以超臨界CO2當(dāng)作主要溶劑,絕對是21世紀(jì)講求環(huán)保生態(tài)化工程中的另一種選擇。9月16日下午3時(shí),在太原理工大學(xué)分會場上,專家孫寶江圍繞超臨界CO2技術(shù)等問題與現(xiàn)場聽眾展開了深入廣泛的討論。
孫寶江指出,超臨界CO2流體不同于氣體、固體和液體,它是將CO2氣體加溫加壓至臨界點(diǎn)以上時(shí)所出現(xiàn)的狀態(tài)。超臨界CO2具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。另外,超臨界CO2的表面張力接近于零度,因此可以進(jìn)入到任何大于超臨界CO2分子的空間。在臨界溫度以下,CO2氣體的不斷壓縮會有液相出現(xiàn),然而,壓縮超臨界CO2僅僅導(dǎo)致其密度的增加,不會形成液相。
我國低滲透油氣儲量占剩余儲量的50%左右,新增探明儲量中70%~80%為低滲透油氣藏,低滲油氣藏將成為我國油氣增長的主力。另外,我國頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣等非常規(guī)油氣資源非常豐富。所以,低滲透和非常規(guī)油氣資源將成為我國未來油氣開發(fā)的重點(diǎn)。
從技術(shù)層面上講,利用超臨界CO2開采頁巖氣,具有相當(dāng)誘人的優(yōu)勢:超臨界CO2破巖門限壓力低、破巖速度快,對于典型的難鉆頁巖層來說,能夠大大縮短建井周期,降低鉆井費(fèi)用;超臨界CO2流體既不含固相也不含水,對儲層無任何損害和污染,非常適合于粘土含量較高的頁巖氣藏開發(fā);超臨界CO2流體黏度低、表面張力為零、易流動,容易進(jìn)入毛細(xì)孔隙中,驅(qū)替及置換甲烷,同時(shí)超臨界CO2容易鉆水平井、超短半徑水平井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井,可大大提高單井產(chǎn)量和采收率;超臨界CO2開發(fā)頁巖氣是集鉆井、完井、增產(chǎn)、采氣及CO2埋存為一體的系統(tǒng)配套技術(shù);利用超臨界CO2流體進(jìn)行壓裂,可防止儲層傷害,提高采收率,降低成本。從環(huán)保理念上講,利用超臨界CO2流體作為介質(zhì),從某種程度上可替代大量的水資源,適于我國國情。另外也可有效利用CO2,降低溫室氣體排放量。
梁衛(wèi)國:利用超臨界CO2技術(shù)開采煤層氣
專家名片" 梁衛(wèi)國,太原理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師?,F(xiàn)于采礦研究所工作,并任礦業(yè)工程學(xué)院院長。2010年國務(wù)院政府特殊津貼專家。
煤層氣俗稱瓦斯,是煤在變質(zhì)和演化過程中的伴生產(chǎn)物,也是煤的伴生礦產(chǎn)資源,其主要成分是甲烷,屬非常規(guī)天然氣。合理開采并利用煤層氣資源,既能彌補(bǔ)我國能源結(jié)構(gòu)比例不平衡所引起的能源缺失,也是對碳資源的節(jié)約與高效利用。能源和環(huán)境雙重危機(jī)日益嚴(yán)重地威脅著人類的生存,世界各國紛紛開始尋求化解這一危機(jī)的最佳途徑。
梁衛(wèi)國指出,我國煤層整體上滲透都比較差,大多屬于低滲透性儲層,瓦斯采收率非常低。在我國大規(guī)模的煤炭生產(chǎn)過程中,絕大部分瓦斯氣體直接排放到大氣中,既浪費(fèi)資源又造成環(huán)境污染等問題。煤礦上對于瓦斯的抽放主要體現(xiàn)在減小井下瓦斯?jié)舛取㈩A(yù)防瓦斯事故方面?,F(xiàn)階段有關(guān)煤層氣的概念正在經(jīng)歷根本性的轉(zhuǎn)變,許多國家不再僅僅把煤礦瓦斯看成是影響煤礦安全生產(chǎn)的不利因素,而是將其看作一種重要的自然資源加以開采利用。以超臨界CO2流體較強(qiáng)的溶解能力,采用注入超臨界CO2流體增產(chǎn)的方法有著很好的應(yīng)用前景。
超臨界CO2驅(qū)替煤內(nèi)瓦斯時(shí),利用超臨界流體對有機(jī)質(zhì)較強(qiáng)的溶解能力,將會溶解煤機(jī)質(zhì)中的部分有機(jī)化合物,有效改善了煤的空隙、裂隙結(jié)構(gòu),擴(kuò)增了煤體內(nèi)瓦斯氣體的運(yùn)移通道,有利于瓦斯的采出。這種技術(shù)無污染、低能耗,在實(shí)際生產(chǎn)中也易于操作控制,是提高煤層氣采收率的理想方法。
金涌:低碳創(chuàng)新思維
專家名片" 金涌,中國工程院院士,清華大學(xué)化工系教授、博士生導(dǎo)師。重點(diǎn)研究方向?yàn)樯鷳B(tài)工業(yè)工程和循環(huán)經(jīng)濟(jì),積極推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)與低碳經(jīng)濟(jì)的工程科學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)建設(shè)。
低碳城市建設(shè)是低碳革命的重要組成部分,政府在建設(shè)低碳城市方面作了積極有益的實(shí)踐,然而低碳環(huán)保不僅是政府和相關(guān)企業(yè)的行為,更與我們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)。我們?nèi)绾卫脛?chuàng)新思維更好地服務(wù)于低碳城市的建設(shè),就變得更加重要。9月17日下午4時(shí),在山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)分會場上,金涌教授以低碳創(chuàng)新思維為主題進(jìn)行了生動講演。
科研創(chuàng)新能力是國家競爭力的主要體現(xiàn),經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國防實(shí)力、民族凝聚力、綜合國力的競爭,最終都取決于科技水平和人才因素。創(chuàng)新是一個(gè)內(nèi)生元素,尤其對于我國來講,30年來以高資源消耗、高能源消耗、高污染為代價(jià)的發(fā)展模式已經(jīng)走到了盡頭,汽車、微電子等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的諸多案例都告訴我們一個(gè)道理:“一流技術(shù)是市場換不來的,一流技術(shù)是買不來的,一流技術(shù)是模仿不來的。”因此,我們必須要轉(zhuǎn)型,要用科技來拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展,創(chuàng)新對我國來講尤為重要。
金涌強(qiáng)調(diào),科研創(chuàng)新能力是未來國際競爭的主要體現(xiàn)。我們國家經(jīng)過多年發(fā)展,已經(jīng)躍升為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。但是我國的經(jīng)濟(jì)增長是依靠大量的投資、大量的能源資源消耗、巨大的環(huán)境污染取得的,這種粗放型發(fā)展模式已經(jīng)走到了盡頭。近年來,黨和國家創(chuàng)造性地提出了創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,創(chuàng)新能力是未來國際競爭的主要體現(xiàn)。
一流技術(shù)是市場換不來的。改革開放的經(jīng)驗(yàn)告訴我們:通過引資,讓出市場,失掉自有技術(shù)和品牌,從而在技術(shù)上依附別國。一流技術(shù)也是買不來的,外國不會把一流技術(shù)賣給潛在的競爭者。20世紀(jì)80年代我國布置下120條彩色電視生產(chǎn)線,發(fā)現(xiàn)沒有買到彩管技術(shù);引進(jìn)了彩管生產(chǎn)線,發(fā)現(xiàn)電子槍關(guān)鍵技術(shù)沒有生產(chǎn)特許權(quán);引進(jìn)了電子槍生產(chǎn)線,又發(fā)現(xiàn)電視已經(jīng)平板化、液晶化、等離子化了。我國在一流技術(shù)上總是慢別人一步,而西方國家賣給我們的技術(shù)都是二流的、即將面臨淘汰的技術(shù)。打鐵還需本身硬,在綜合國力競爭相當(dāng)激烈的大背景下,提高科技創(chuàng)新能力刻不容緩!
劉有智:超重力技術(shù)力推節(jié)能減排低碳發(fā)展
專家名片" 劉有智,中北大學(xué)黨委副書記、校長,享受國務(wù)院特殊津貼專家,山西省“新世紀(jì)學(xué)術(shù)帶頭人333人才工程”入選專家。
在經(jīng)濟(jì)由“高碳”向“低碳”轉(zhuǎn)化的過程中,以低能耗、低排放、低污染為特征的“低碳經(jīng)濟(jì)”最重要的支撐就是“低碳技術(shù)”,低碳技術(shù)涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等傳統(tǒng)部門的節(jié)能技術(shù),也涉及可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發(fā)、二氧化碳捕獲與埋存等眾多新領(lǐng)域。可以說,低碳技術(shù)幾乎涵蓋了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的所有支柱產(chǎn)業(yè),特別是過程工業(yè)。從某種意義上說,無論是節(jié)能、降耗、減排,還是開發(fā)利用可再生能源、優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),都必須以低碳技術(shù)的研究、開發(fā)、普及和推廣為基礎(chǔ)。
節(jié)能減排是指減少能源消耗和降低廢物排放的過程及結(jié)果,節(jié)能減排技術(shù)是指以此為目標(biāo)的高新技術(shù),實(shí)施依賴于技術(shù)創(chuàng)新。
超重力技術(shù)是化工過程強(qiáng)化技術(shù)之一,具有極強(qiáng)的代表性。在此,借助于超重力化工技術(shù)的介紹,闡述過程強(qiáng)化的原理,展示超重力技術(shù)節(jié)能減排的效果,力爭起到舉一反三的作用,為過程工業(yè)的節(jié)能減排作出積極的貢獻(xiàn)。
創(chuàng)新驅(qū)動是節(jié)能減排的關(guān)鍵。一些化工企業(yè)因設(shè)備老化,疏于維修或因管理不善、操作不當(dāng)?shù)仍?,發(fā)生過一些嚴(yán)重的事故和污染環(huán)境事件。但綜觀全局,化工對社會的貢獻(xiàn)毋庸置疑。廣義的化學(xué)工業(yè)內(nèi)容極為廣泛,在國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值中份額大,約占1/6。化學(xué)工業(yè)是推動生產(chǎn)力發(fā)展的原動力,是產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的先驅(qū)。我們往往存在高物耗和高能耗的問題,節(jié)能減排任務(wù)艱巨而且潛力大,例如分離過程往往占總設(shè)備和操作費(fèi)的40%~70%;污染和安全問題比較嚴(yán)重,重復(fù)引進(jìn)的問題也比較嚴(yán)重,無序發(fā)展造成某些產(chǎn)品生產(chǎn)能力過剩;化工是強(qiáng)化過程,要用更小、更便宜、更高效的設(shè)備和工藝來代替龐大的、貴的、耗能的設(shè)備和工藝,或用較少的設(shè)備來代替多個(gè)設(shè)備。
綠色、循環(huán)和低碳發(fā)展對我國突破資源瓶頸和生態(tài)環(huán)境的約束具有重要意義,是我國經(jīng)濟(jì)和社會永續(xù)發(fā)展的迫切要求。但我國尚無通過“綠色、低碳”模式,實(shí)現(xiàn)快速工業(yè)化和大規(guī)模城市化的實(shí)例。低碳發(fā)展需要從源頭、過程和尾端控制碳排放,必須從我做起,大力推廣節(jié)能減排,努力學(xué)習(xí)和貫徹習(xí)近平總書記講話精神,吸取國外的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),創(chuàng)新驅(qū)動,齊心協(xié)力,推動我國綠色低碳發(fā)展、永續(xù)發(fā)展。(本版內(nèi)容由科學(xué)導(dǎo)報(bào)記者范琛、郭峰峰、鄭天陽整理)
董川:新型專利水擦筆低碳又環(huán)保
專家名片" 董川 山西大學(xué)化學(xué)系教授,山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院博士生導(dǎo)師。
現(xiàn)如今,低碳已成為人們生活的主流,涉及范圍也越來越廣,它指的再也不僅是綠色出行、節(jié)能節(jié)約了?,F(xiàn)在,低碳意識走入了課堂,帶給教師一份安全保障。
9月16日,第五屆(太原)國際能源產(chǎn)業(yè)博覽會以“低碳學(xué)習(xí)生活中的高科技研究動態(tài)”為主題的講座在太原市第二外國語學(xué)校舉行,由山西大學(xué)化學(xué)系教授董川講授了一堂別開生面的講座:讓課堂真正地做到低碳,并在未來有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi),爭取實(shí)現(xiàn)“低投入、高產(chǎn)出”,而且能夠?qū)崿F(xiàn)課堂教學(xué)的可持續(xù)性,不浪費(fèi)材料,從而達(dá)到一種經(jīng)濟(jì)而有效的課堂教學(xué)模式。
如今,在教學(xué)過程中,粉筆是教師每天都要接觸的。如果教師吸入過多的粉筆末會對身體造成傷害。這是因?yàn)榉酃P中的粉塵顆粒有大有小,有些小于PM2.5的,它們都屬于飄塵,這些飄塵一飄就是好幾個(gè)月。這些粉筆具有顯堿性,并且鎘含量高,教師職業(yè)病中的塵肺、鼻腔炎等疾病都與粉筆末有關(guān)系。
面對這種情況,該如何解決呢?董川想到首先要找到粉筆末會危害身體的原因。他在走訪市場時(shí)發(fā)現(xiàn),有些廠家為了能夠增加利潤,制作粉筆時(shí)在石膏里兌了大量石灰,這樣教師在長期地吸入石灰后會對肺和五官造成損傷。
通過大量實(shí)驗(yàn),董川帶領(lǐng)他的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)明出了一種可以利用水來清洗的水擦筆。這種筆無論是畫在白墻上還是紙上,都可以沾水褪色。這些染料除了能在教室中使用外,還能讓幼兒園的孩子在繪畫時(shí)使用,同時(shí)還可以用在報(bào)紙上和打印機(jī)上。這樣不僅解決了教師的身體健康問題,還解決了紙張浪費(fèi)問題,降低了成本,操作更為便捷,維護(hù)起來更為簡單。
水擦筆經(jīng)過檢測,證明其含有的光敏水解材料是無毒、無色的,它可以徹底消除教室內(nèi)粉塵,還可以緩減學(xué)生的視覺疲勞。