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江蘇化工網 江蘇省化學化工學會 會員動態 蔣劍春院士:中國活性炭領域的“開拓者”
蔣劍春院士:中國活性炭領域的“開拓者”
作者:蘇化學   發布日期:2023-11-21

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蔣劍春,中國工程院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,林業工程專家,中國林業科學研究院林產化學工業研究所研究員、博士生導師。曾任中國林業科學研究院林產化學工業研究所所長。

蔣劍春長期從事農林生物質資源的應用和技術研發工作,是我國林產化工和生物質能源領域的學術帶頭人。突破了炭材料和生物燃料等高值產品制造的關鍵技術,在農林生物質熱化學轉化技術領域作出了突出貢獻。

打破國外活性炭壟斷

蔣劍春是我國活性炭方面唯一的一位院士,被稱為中國活性炭的領軍人和開拓者。潛心研究三十多年,突破炭材料與生物燃料等高值產品的關鍵技術,且成功打破國外活性炭制造技術的壟斷。

蔣劍春懷揣著為國家解決環境污染問題和食品醫藥制作使用活性炭材料需求的決心,帶領團隊將研究領域從熱解氣化拓展到木制活性炭材料方向。他說:活性炭與我們的日常生活息息相關,其產品應用于環保、新能源、食品、醫療、軍工等領域,是促進國民經濟可持續發展的朝陽產業,我國完全有條件將活性炭這一產業做得更大、更強。

蔣劍春率團隊研究發現了調控農林生物質高性能活性炭材料微結構的方法,揭示了農林生物質活性炭活化控制與吸附性能的構效關系,創立了活性炭微孔與介孔結構的調控方法。這些研究打破了高性能專用木質活性炭產品依賴進口的局面,拓展了活性炭的應用領域,促進了我國從活性炭生產大國向技術強國邁進。

從火鍋油中提煉柴油

蔣劍春一直從事生物質能源研究,并研發生物柴油制備技術。早期,蔣劍春團隊以天然油脂菜籽油、海濱錦葵油、小桐子油、垃圾油等為原料,開展技術研發。在2021重慶市科協年會上,蔣劍春稱,“可以從火鍋油中提煉出生物柴油,重慶的大街小巷都有火鍋,吃剩的鍋底油可通過生物柴油制備技術提煉生物柴油。相比化石燃料溫室氣體減排高達83%”。他說:“一年可以提煉100萬噸地溝油,通過技術,1噸地溝油可等量生產出1噸生物柴油。”他的研究證明,目前生物柴油含硫量是普通柴油的1/10,能極大地降低汽車尾氣的硫含量。同時,生物柴油比普通柴油每噸價格便宜近千元,且不會對發動機造成損害。

談到生物柴油的發展前景,蔣劍春充滿信心。他說,我國具有豐富的能源植物資源,雖然生物柴油的開發利用尚處于發展初期,但據目前我國每年約產生500萬噸地溝油和垃圾油、250萬噸酸化油、200多萬噸林木油脂,這些資源如果采用生物柴油制備技術,每年可生產生物柴油近千萬噸。

將廢棄物變清潔能源

近幾年,碳達峰、碳中和成為熱門話題,所謂“資源有限,循環無限”,再加上目前全球都面臨環境污染、資源枯竭的危險,尋找新的可再生清潔能源就成為重中之重。蔣劍春認為:“‘雙碳’戰略目標對于我們來說,機遇大于挑戰。有機固體廢棄物資源化利用有巨大的“碳減排”潛力,應該多加關注。”

蔣劍春長期通過對從事農林生物質資源的應用和技術研發工作發現,生物質是一種有機物質,直接或者間接通過植物的光合作用形成,與太陽能、風能、地熱能等同為可再生能源,且是唯一可存儲和運輸的可再生能源。他預測,“未來十年,至少20%的石化產品可被生物基化學品代替。”

蔣劍春率領團隊經過20多年的持續攻關,研制出的生物質多途徑熱解氣化技術,其利用秸稈、木屑、枝椏、果殼等農林廢棄物生產清潔能源,達到節能減排的目的。而我國生物質資源豐富,例如每年的農作物秸稈和林業采伐加工剩余物可收集量約2億噸以上。該技術實現了農林剩余物綜合利用替代化石燃料、減少溫室氣體及其他有害氣體排放的目標。這項研究也為秸稈就地焚燒問題,以及能源短缺問題找到了解決之策,也使農林業廢棄物資源化利用變得更加經濟可行。


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蔣劍春院士和研究團隊在一起

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