解决“燃煤之疾”让天更蓝水更绿 郭烈锦院士团队研发超临界水蒸煤技术实现煤炭无污染利用

郭烈锦教授（西安交大供图）

■记者姜泓

解决“燃煤之疾”，让天更蓝水更绿。近年来，我国能源动力多相流及氢能学科的主要学术带头人之一、中国科学院院士、西安交大郭烈锦教授带领的动力工程多相流国家重点实验室研究团队，瞄准“再生清洁”新能源技术，在该领域取得了突破性成果。

扎根西部服务国家重大需求

自从1979年考入西安交大锅炉专业，郭烈锦已经在西安交大学习、工作了39年。1992年，年仅29岁的郭烈锦被破格评聘为教授，1997年获国家杰出青年科学基金资助，1999年受聘教育部首批“长江学者”特聘教授。他是中组部“国家万人计划”第一批科技创新领军人才，师承我国锅炉专业、热能工程学科创始人之一的陈学俊院士。郭烈锦教授曾说：“扎根西部，报效祖国，建功立业，始终把国家发展需要作为科学研究的风向标，这是陈先生给我的宝贵财富。”

“我们科研工作者要有责任心和使命感，瞄准国家能源领域重大需求，杜绝低端重复和简单模仿，寻求适用于中国当前实际的能源高效洁净转化途径。”获得首届“全国创新争先奖”的郭烈锦院士曾经这么说。近年来，郭烈锦院士团队针对国家重大需求和能源科学前沿，持续开展了高温高压高热负荷等危险、复杂环境和结构条件下多相流的流动安全及传控、物质传输与转化的理论研究，在“高效低成本光催化制氢”“生物质超临界水气化制氢”“深水油气混输和流动安全保障”等领域取得了重大成果，并在工业实际中得到良好应用。团队首创了直接太阳能连续流规模化制氢示范系统，首创湿生物质处理量1.0t/h的直接太阳能供热与生物质超临界水气化耦合制氢系统。

自主研发实现煤炭清洁利用

“做别人没有做的东西，取得既有科学意义又有实用价值的结果。”郭烈锦教授带领的团队，历经20年科技攻关，研发出“煤炭超临界水气化制氢发电多联产”系列技术，俗称“超临界水蒸煤”，成功将煤炭化学能直接高效转化为氢能，从源头上根除了硫化物、氮化物等气体污染物以及PM2.5等粉尘颗粒物的生成和排放，实现了煤炭能源的高效、洁净、无污染转化和利用。

“传统燃煤发电，包括煤气化发电，都是把煤放在空气中，利用火燃烧，跟氧气产生氧化反应，这就是一个放热的过程。”郭烈锦院士介绍：“氧化反应自然会产生二氧化硫和氮氧化物，加上煤燃烧时扬起的颗粒物质，PM2.5就是这么来的。”

对于研发的“超临界水蒸煤”，郭烈锦教授通俗地解释称，“这个技术不用空气进去，是把煤和水混到一块，让它去反应。整个过程不是氧化反应，而是还原反应。烧的是氢气，得到的是干干净净、高温高压的超临界水蒸气，同样可以使汽轮机做功，得到的效率比传统的要高，又没有污染。”

“超临界水蒸煤”技术具有运行费用低、投资回报率高等优势，具有完全自主知识产权，是一项变革性技术，也是能够根除煤炭利用所生成的雾霾形成源的有效技术。相关研究成果曾获国家自然科学二等奖、陕西省科学技术奖一等奖等系列科技奖励，

据了解，2018年2月，西安交大将该项技术成果知识产权及相关技术，以1.5亿元的价格转让给了产业化投资公司，投资5亿元的首个示范项目在西安正式启动，三年内将完成建设和运行。

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