讲述人
气体能源高效清洁利用山西省重点实验室主任 李晋平
很多人问我,为什么十多年来一直锚定瓦斯气富集分离这个方向?我的回答是,这是山西资源禀赋给我们科研工作者出的一道必答题。
山西地下煤层气是个巨大宝藏,预测超过8万亿立方米,但目前探明开采的只是其中极小一部分。过去由于缺乏政策要求和有效技术,大量浓度不足30%的煤层气直接排空,不仅产生巨大浪费,更因甲烷温室效应远超二氧化碳而造成严重的环境破坏。
从2012年,我们实验室就开始在这一领域布局,潜心研发辨识分离材料。令人欣慰的是,这项前瞻性研究正好契合了习近平总书记提出的能源安全新战略。我们开发的具有自主知识产权的硅铝沸石分子筛材料,能够像“智能筛子”一样精准识别并吸附甲烷分子,筛掉氮气分子。
分离这两种分子尺度仅差0.02纳米的气体,是一项世界性难题。而我们的分离技术,在2021年4月于北京召开的科技成果鉴定会上,经中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定,达到国际领先水平。
从实验室走向工业化生产,最大的挑战是安全。要对低浓度瓦斯提纯,就必须跨越5%到15%的爆炸极限这个“死亡区间”,这无异于钢丝上跳舞。我们通过带水压缩创新研发了独有的安全调控工艺,给整个过程装上了精准的“安全阀”,确保产业化应用万无一失,至今未发生一起安全事故。
通过积极的校企合作,我们的技术已在山西多地实现产业化落地,昔日的“废气”开始广泛应用于发电、工业燃料和民用燃气等领域,创造了显著的经济和社会效益。与此同时,依托怀柔实验室山西研究院科研平台,我们开发了更低浓度(3%—8%)瓦斯气体的富集技术,致力于将更稀薄的“废气”变为宝贵资源,不断拓展资源化利用的新边界。
展望未来,我和团队希望更深入地融入能源革命浪潮、践行“双碳”目标,为“气体能源”家族增添新的力量。我们将继续优化低浓度瓦斯提纯技术,让更多煤层气变废为宝,服务生产生活,还天空以湛蓝。
时淼整理