在新能源产业这片广阔的蓝海中,固废资源化回收如同一股清流,为可持续发展注入了新的活力。而“热解技术”作为这一领域的璀璨明珠,正以其独特的魅力引领着固废处理的变革。北京西彦科技有限公司创始人张镇西,正是这一技术的忠实拥趸与推动者。
迎接挑战,突破环保与新能源领域瓶颈
在科技创新的浪潮中,多元有机固废资源化回收问题成为众多科研专家关注的议题。
而“热解技术”能够将有机固废中的有机组分充分转化为高品质热解油、热解气、热解炭等产品,实现有机组分的高效能源化利用以及高附加值组分(有价金属、纤维等)的资源化回收,具有能源化效率高、资源化能力强等优势。
张镇西的导师陆强教授是国内较早一批开始从事热解领域研究的专家,深信热解技术未来发展的无限可能性。在导师的影响下,90后的张镇西在华北电力大学完成了本、硕、博的学习,长期专注于有机固废(农林生物质、废塑料等)、有机无机复合固废(锂电池、退役风机叶片、退役光伏组件)等多元有机固废的高效热解处置技术研究。
张镇西团队最初主要以生物质为研究对象。生物质是公认的“零碳”可再生能源,也是仅次于化石能源的第四大资源,然而生物质的高效利用始终是一个难题。他的团队从微观层面对生物质及其模型化合物等的特性及其热转化机理进行一系列研究,形成了专用的生物质热解特性数据库。
随着研究的深入,团队的关注点渐渐从原料拓展到产品,热解装置制造进入张镇西的视野。由于团队的很多研究都属于开创性的,并没有太多现成的参考资料,给团队技术的开发造成了极大的困难。回忆起最初的研发场景,“一方面各有机组分组成结构复杂,热解机理不明确,热质传递差,传统热解处置设备往往运行不稳定;另一方面当时也缺乏成熟的热解装置,该技术的开发和应用过程并不顺利。”张镇西说。为此,他多次请教专家,在经过无数次尝试和改进后,通过深入研究多元有机固废热解特性,针对性地开发了差异化热解技术,将热解效率提升了10倍、结焦程度降低了90%,有效解决了传统热解装置无法克服的堵塞难题,将装置稳定运行时间从短短的几天提升至200天以上。同时,通过多个层面革新热解技术,实现了产物品质的定向调控和提升,使其可替代传统化石能源满足城市供能需求。
此外,针对热解存在的潜在污染问题,项目从源头出发,开发了集原位固定、深度转化和高效吸附于一体的多污染物协同脱除技术,使污染物排放远低于国际标准,实现了多污染物的“一网打尽”,确保有机固废的高效清洁处置。在国内率先搭建出小型热解反应装置,并通过逐步放大装置规模,最终形成了成熟的可工业化应用的成套热解装备。“每一次突破都是过去无数次的积累,所以我们才能对技术成果转化的道路充满自信和从容。”张镇西表示。
在技术和商业模式上不断迭代和优化
在全球可持续发展和碳减排的大背景下,资源循环正逐步成为各国发展的核心战略之一。近期,中国资源循环集团有限公司的成立将进一步促进绿色低碳循环经济的发展,推动废弃物的无害化、资源化与减量化,为我国在环境保护和可持续发展方面实现更大突破提供强有力的支持。当前,固废资源化利用领域整体已经进入快速发展阶段,技术逐步从简单的回收处理向更为复杂的资源化转化过程过渡,涉及固废热解、气化等先进技术。政策的支持与市场需求的增长推动了产业化进程,特别是在能源环保等领域有广泛应用。从小型热解反应装置的成功搭建,到逐步放大至工业化应用规模,张镇西对科研的热情和执着,充分彰显了他在科技创新和环保领域的责任感,成为推动行业进步的重要力量。
众所周知,我国生态环境问题复杂多样,随着经济社会发展以及物质消费水平的提升,农林生物质、有机固废以及退役新能源组件等多元固废显著增加,已经成为生态文明建设的重要制约因素。
张镇西团队从资源循环利用角度出发,针对不同有机固废特性,开发了一系列差异化的热解技术及装备,实现了各种多元有机固废的全量资源化处置。“我们技术的出发点就是把固废作为资源,实现社会、环境、经济等综合效益的最大化。”他说。
随着新能源产业的蓬勃发展,固废资源化回收将成为未来发展的重要趋势。“当前,国内固废资源总量大、种类多,各地资源回收情况错综复杂,热解处置市场占比仍比较小。”纵观整个行业的发展业态,张镇西希望通过技术的推广和应用,为行业树立新的标杆,推动整个行业的转型升级。
作为国内外具备成熟的可商业化应用的多元有机固废高效热解处置技术及装备研发者,张镇西团队在农林生物质、生活垃圾、废塑料、含油污泥以及锂电池等处理方面均具有实际的工程案例,已经将固废资源化处置技术及装备推广到浙江、江苏、安徽等地,具有显著的社会和环保价值,同时为客户带来了显著的经济效益。
响应“双碳”目标,推动科技成果应用转化
作为刚进入固废资源化领域的创业者,张镇西团队目前面临许多挑战,包括提高原料的广泛适用性、增强装备运行的安全性和稳定性、提高产品品质、增强环保效能等问题。这些问题要求团队不断深化技术创新和装备研发,以确保其产品和工艺在行业中保持领先地位。为了应对这些挑战,他们必须加大研发投入,构建有效的专利壁垒,确保技术和装备的持续先进性,从而维持市场竞争优势。此外,团队还需要密切关注国家政策导向,积极把握政策红利,推动项目快速发展,同时加强与政府、行业协会等相关方的合作,以便更好地适应政策环境的变化,并为企业未来的成长奠定坚实基础。
张镇西表示,团队研发的技术及产品是环保领域新质生产力的重要体现。他们将继续致力于绿色能源的创新与发展,为实现“双碳”目标、美丽中国建设以及全球可持续发展目标贡献青年力量。他们相信,只要坚持仰望星空和脚踏实地,总能找到属于自己的道路,用实际行动诠释“以科技创新推动社会进步”的深刻内涵。
来源:《中关村U30》特刊