让煤更加“清洁”——记全国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民******
光明日报记者 苏雁 光明日报通讯员 陆金玉 刘尧 李秀
煤炭,远古太阳的精灵,闪耀着亿万年的光辉,在中国乃至世界能源史、工业史上都具有举足轻重的地位。
在中国煤炭界,就有这样一个人,他以国家需求为导向,扎根煤海矿山,攻克了干法选煤、高效筛分等世界性难题,为绿色低碳中国建设作出了重大贡献。他,就是我国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民。
一生不变的信念
1982年,本科学习机械专业的赵跃民考入中国矿业学院北京研究生部,他惊喜地收到了著名选矿专家陈清如教授的一封信。陈清如向他介绍了选煤发展的方向,希望他能够读自己的研究生。当时对选煤尚不了解的他并没多想就同意了,从此与选煤结下不解之缘。
陈清如,中国工程院院士,我国矿物加工学科的奠基人和开拓者之一。在湿法选煤长期占据历史主流的条件下,他创造性提出了空气重介质流化床干法选煤理念。
作为陈清如的第一位硕士生,也是第一位博士生,赵跃民跟随导师以矿为家,进行技术攻坚。1994年,世界上第一座空气重介质流化床干法选煤工业性试验系统在中国调试成功,在世界选煤界引起轰动。这意味着缺水和高寒地区及遇水易泥化的煤炭分选从此有了另一种可能。
1998年,陈清如由于年事已高,把干法选煤的重担交给了赵跃民。
赵跃民带领团队与唐山神州机械集团等产学研用合作,自主创新,经过多年的攻关,突破了国内外传统湿法和风力选煤的模式,研制了新一代干法重介质流化床与大型复合式干法分选机,开发了模块式高效干法选煤工艺系统。2013年,世界上第一座模块式干法重介质流化床选煤厂新疆公司(现为国家能源集团新疆能源有限责任公司)矿区拔地而起,成功选出了灰分小于3.5%的超低灰煤,在国内外首次实现了煤炭高精度干法分选,为我国干旱缺水地区、高寒地区及易泥化煤炭高效洁净分选提供了有效途径。中国煤炭工业协会在鉴定意见中写道:“该技术居国际领先,是世界选煤技术的重大突破。”
“煤炭高效干法分选关键技术及应用”这一创新成果获得了2018年国家科技进步奖二等奖。国际选煤权威期刊主编评价说:“中国是干法选煤的领先者。”美国、日本、加拿大等国学者长期跟踪着赵跃民团队的研究。
一个挑战接着一个挑战
从基础理论的提出,到实验室实验、中间试验,再到工业化试验,最后到技术的大规模工业运用,每行一步,都要爬坡过坎,付出巨大的心血。
事非经过不知难,成如容易却艰辛。
20世纪末,随着我国工业生产、社会经济发展对能源的需求越来越大,我国煤炭工业快速发展,选煤领域新的问题也接踵而来。行业的痛点,正是科研的切入点。
“必须尽快攻破这些卡脖子问题!”赵跃民带着团队不分昼夜开展研究,成功研制出世界上第一台大型超静定振动筛,开发了高性能大型振动筛分技术,一举改变了国内大型振动筛完全依靠进口的局面,并且迅速打入国际市场,在全国14个大型煤炭基地得到了广泛运用,获2014年国家技术发明二等奖。
如何让更多的矿产资源(煤炭、金属矿、非金属矿等)得到清洁高效的利用?围绕细颗粒含量多、水分含量高、易泥化、近筛孔尺寸颗粒多这样的难筛分矿物,多年来,赵跃民以问题为导向,一步步摸索探求着,取得了一项项骄人的成绩——在国际上首次建立了筛体—粒群耦合筛分理论,开发了分布激振与刚柔耦合弹性筛分技术,使得难筛分矿物的高效筛分不再是难题。
一群人接力奔跑
赵跃民在选煤领域作出了卓越贡献。他是我国选煤领域第一个国家自然科学基金创新研究群体学术带头人,是国家杰出青年科学基金获得者和长江学者特聘教授,也是国家级教学名师。
他对学生的严谨让一些贪图舒服的学生“望风而逃”。对学生的论文,他最反复询问的一句话是——“这个数据你做了多少次,是否经过反复的验证”?很多时候,他的追问让学生冒汗。
但他又是开明的、开放的,一直坚持开放式的课题研讨。“搞科研得敢闯‘无人区’。只有你敢发表对这件事的看法,才有灵感的碰撞,产生一个新的思路、新的研究内容。”
国家杰出青年科学基金项目入选者段晨龙教授,常年深入生产一线,与工人吃住行一道,攻克干法分选与筛分、二次资源利用技术难题。国家重大人才工程青年项目入选者、80后特聘教授董良,瞄准智能精准分选、煤基碳材料构筑等开展研究。特聘教授张博33岁承担国家重点研发计划青年科学家项目,聚焦于研究低品质煤脱灰脱水问题。中国科协青年人才托举工程入选者、90后副教授江海深,不论严寒酷暑,在内蒙古、新疆等选煤厂,深入一线钻研3mm以下矿物深度筛分。
奔波于各大煤矿,穿梭于选煤车间,开展选煤智能化关键技术攻关,加强“一带一路”国家科技合作……如今,赵跃民和他的团队仍在“洁净煤”的路上努力奔跑着,为了那个几代矿大人共同的梦想——还祖国碧水蓝天!
《光明日报》( 2023年01月12日 08版)
中央农村工作会议系列解读⑦节粮减损确保粮食安全 多措并举守护“无形良田”******
作者:周慧、麻吉亮、刘晓洁,中国农业科学院农业经济与发展研究所、中国科学院地理科学与资源研究所
强国必先强农,农强方能国强。近日召开的中央农村工作会议把保障粮食和重要农产品稳定安全供给作为建设农业强国的头等大事。会议强调:保障粮食安全,要从增产和减损两端同时发力,持续深化食物节约各项行动。我国粮食生产连年丰收,我国粮食需求刚性增长,资源环境约束日益趋紧,增产的难度和粮食供给保障压力越来越大。作为世界上最大的粮食生产国和消费国,减少粮食损耗是粮食安全保障的一个薄弱环节。节粮减损可以有效降低粮食增产保供压力,应成为提高粮食安全保障水平的重要着力点和补齐短板的重要举措。
一、要保障粮食安全,为何必须节粮减损?
党的十八大以来,党中央高度重视节粮减损工作,要求采取综合措施降低粮食损耗,坚决刹住浪费粮食的不良风气。习近平总书记在致国际粮食减损大会的贺信中指出,粮食安全是事关人类生存的根本性问题,减少粮食损耗是保障粮食安全的重要途径。开展节粮减损不仅可以节地节水、节肥节药,还有利于保护生态、减排降碳,助力碳中和目标和可持续发展目标的实现。为进一步降低粮食损耗和浪费,我国相继出台《中华人民共和国反食品浪费法》《粮食节约行动方案》,从立法和行动层面展开,聚焦节粮减损,在粮食生产、存储、运输、加工、消费各环节落实各项措施。
全球面临巨大的粮食安全压力,国际社会广泛关注粮食减损和浪费问题。据联合国粮农组织发布的《世界粮食安全和营养状况》系列报告中指出,2021年全球受饥饿影响的人数已达8.28亿;从收获到零售各环节,全球粮食损失率达14%,零售、餐饮和消费环节浪费率达17%,年损失达4000亿美元,相当于12.6亿人口一年的口粮。由我国发起并举办的国际粮食减损大会于2021年9月9日—11日在山东济南召开,得到来自阿根廷、巴西、法国、德国、意大利、墨西哥、美国、英国等二十国集团国家农业部长,以及来自巴基斯坦、柬埔寨、越南、智利、匈牙利、斐济、联合国粮农组织等50多个国家及国际组织的积极响应,减损与粮食安全问题受到前所未有的重视。
根据中科院研究团队测算,2014—2018年我国食物损失和浪费,年均总量为3.49亿吨,相当于浪费了6亿亩耕地的产能,这些耕地约占全国耕地面积的30%,约为黑龙江省耕地面积的2.5倍,约为山东省耕地面积5.3倍。其中,供应链年均食物损失量为2.91亿吨,占食物年均总产量的16%;餐饮浪费量年均为4500万吨,供应链食物损失量约为餐饮浪费的6.5倍。从供应链的不同环节看,生产后处理和储存阶段的食物损失最为严重,年均约为1.6亿吨,是餐饮浪费的3.5倍;其次是生产阶段,食物损失量年均为8200万吨,约为餐饮浪费的2倍。
二、如何实现节粮减损目标?
“采用可持续的消费和生产模式”是联合国可持续发展目标之一。结合这一目标,针对重点环节、重点问题,围绕粮食减损开展专项研究;从国家层面进行顶层设计,由国家发展和改革委员会、农业农村部等相关部门编制应对联合国可持续发展目标的“中国行动方案”。调动各方积极性,鼓励政府部门、加工企业、零售商、农户等不同行业、不同主体积极参与,制定具体的食物减损目标,编制供应链和消费端食物减损行动指南。针对重点环节、重点产品和重点区域进行食物损失减量化试点,加强示范和试点引领,总结、提升形成可复制、可推广的中国经验。
在现有G20峰会、“一带一路”高峰论坛等多边或双边框架基础上,由相关管理部门、企业和研究机构联合,每年定期召开一次粮食减损国内大会,实行部长-专家-企业等多层级对话。通过官方和非官方渠道,建立多元化长效沟通机制,打造国际化粮食减损交流平台,形成以中国为主导的国际食物系统转型的沟通平台,构建国际粮食减损长效合作机制。围绕食物损失与浪费,开展国际减损行动方案制定和合作。建议合作和工作内容主要包括:规范、准确地采集、汇总、统计、发布和共享食物损失与浪费的前沿信息等;定期总结食物损失与浪费的相关研究进展;评估食物系统绿色转型路径与可行性。
一方面推动和鼓励从田间到餐桌的节粮减损的技术研发,加大研发投入,聚焦在产后存储、运输、加工减损的薄弱环节与关键技术,加强新技术、新装备、新成果的应用。另一方面加强对米糠、麸皮、胚芽、油料粕、薯渣薯液等粮油加工副产物的有效利用,生产食用产品、功能物质及工业制品。对以粮食为原料的生物质能源加工业发展进行调控。
一是加大舆论宣传力度。节粮减损有助于传承传统美德,践行社会主义核心价值观。推动和引导婚宴从“爱面子”向“重文明”转变、由“讲排场”向“求健康”转变。二是开展科普活动,推动食育由相关部门牵头,针对不同群体,以食育为抓手,开展食育进校园、食育进社区、食育进机关等活动,引导社会绿色消费转型;以学校为主战场,结合不同年龄和学段的特点与目标,与劳动教育、美育、传统文化等相结合,鼓励有条件学校开设以食物节约为主题的特色课程。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)