我的研究工作就是立足燃煤電廠內(nèi)部，解決兩類污染問題。一是針對固體廢物粉煤灰，研究其資源化處理處置技術(shù)；二是針對燃煤煙氣排放的CO2、SO2和NOx，研究其中的溫室氣體CO2減排技術(shù)。

顏楓

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院

2013級直博生

基于上述兩個目標(biāo)，我首次提出了一種技術(shù)（粉煤灰合成有序介孔硅鋁材料及殘渣吸附CO2系列技術(shù)）：首先從粉煤灰中回收SiO2，再回收Al2O3，最后把殘渣原位用于循環(huán)吸附CO2；從而在燃煤電廠內(nèi)部，實現(xiàn)了粉煤灰的高值資源化處理處置及CO2減排。

說得通俗一點，我就是一個搞“渣”的，雖然我并不“渣”，同時我也是治理霧霾的。

歐盟政策變，博士方向改

2012年9月推研面試時，我曾向老師們許下諾言，“中國環(huán)境領(lǐng)域需要一批為科研而執(zhí)著奮斗下去的人，而我愿意成為其中的一員”。

最初我的課題并不是搞“渣”的，而是研究太陽能產(chǎn)業(yè)廢物資源化技術(shù)。通俗講，在太陽能電池板生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生一種污染物，叫做四氯化硅；而每生產(chǎn)1 噸多晶硅太陽能電池板，就會產(chǎn)生18噸的四氯化硅廢物。

四氯化硅極易揮發(fā)，1分子的四氯化硅水解后會生成4分子的氯化氫氣體，形成鹽酸酸霧，因此四氯化硅對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成了嚴重的威脅。那時候，我為了做實驗不可避免地會吸入少量四氯化硅，當(dāng)其在口腔內(nèi)和唾液反應(yīng)后，就會形成鹽酸酸霧。因此我常常笑稱自己是吸著鹽酸做科研，而且一次能吸4份！

但，君子一言，駟馬難追。憑著一腔熱血，我終于完成了將四氯化硅廢物資源化技術(shù)研究，將其變成了高價值的納米SiO2材料，并建立了示范工程實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

正當(dāng)我得意洋洋之時，遙遠的西方傳來一聲晴天霹靂——歐盟對華征收反傾銷稅！

于是，為了降低生產(chǎn)成本，我國眾廠家對多晶硅生產(chǎn)線進行了工藝改進，SiCl4可回用到生產(chǎn)線中、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)循環(huán)利用，因此SiCl4不再是廢物！

我的研究成了“廢物”。

但見粉煤灰，方知責(zé)任重

內(nèi)心崩潰的我該怎么辦？

奔跑！那兩個月，每天在操場奔跑！

看見苦悶的我，導(dǎo)師積極幫我尋找方向，蔣老師提議：試試粉煤灰資源化相關(guān)的技術(shù)研究？師兄卻調(diào)侃道：“顏楓啊，粉煤灰資源化是個好方向啊，好好干！我估計發(fā)個《中國粉煤灰》（EI） 沒啥問題。”

啥？《中國粉煤灰》？說好的SCI呢？一想到未來就要面對一堆“渣”，自己可能也會變成“渣”，我的內(nèi)心其實是抵觸的。

但是，當(dāng)去到粉煤灰堆場的那一刻，我被震撼到了。第一次見到漫天飛舞的粉煤灰，我突然感受到了肩上的責(zé)任和重擔(dān)，于是我決定接下這個方向，并迅速地投入到了粉煤灰資源化技術(shù)的研究中。

在和導(dǎo)師探討后，我們決定將粉煤灰原位用于燃煤電廠的CO2捕集，同時實現(xiàn)燃煤電廠的粉煤灰資源化和CO2減排。傳統(tǒng)CO2吸附技術(shù)一般采用CaO材料循環(huán)吸附，但是CaO材料在高溫循環(huán)過程中不穩(wěn)定，會迅速失活。因此，我們的思路是先用粉煤灰制備穩(wěn)定的沸石（硅鋁酸鹽礦石）基體材料，再將活性CaO負載在上面，從而提高CaO的穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)材料對CO2的吸附活性。

但是，當(dāng)我用了6個月時間，實現(xiàn)了粉煤灰制備沸石并負載CaO時，出事了！我們發(fā)現(xiàn)，沸石基體雖然穩(wěn)定，但是沸石基體和活性CaO會發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致 CaO 失活，因此制備的材料完全不能吸附CO2。

難道前面6個月都白干了？

心有不甘！

在和導(dǎo)師的探討中，我們突然想到，穩(wěn)定的粉煤灰沒有錯，錯的是我們使用的方式。于是為了避免CaO失活、同時提高CaO穩(wěn)定性，我們將粉煤灰添加量從50%降低到10%，粉煤灰的作用也從基體結(jié)構(gòu)變?yōu)榱朔€(wěn)定劑。我們的實驗終于成功了，首次在領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威期刊上報道了粉煤灰對于CaO基CO2吸附劑的穩(wěn)定化作用及其機理，實現(xiàn)了粉煤灰的資源化利用及高性能的CaO基CO2吸附劑制備。

若為發(fā)論文，何必來讀博

可就在這個時候，我與導(dǎo)師的思路發(fā)生了激烈的沖突。導(dǎo)師希望我能圍繞粉煤灰資源化技術(shù)繼續(xù)開展研究，畢竟10%的添加量并沒有真正解決粉煤灰資源化的問題。而我自己則希望圍繞CO2捕集技術(shù)繼續(xù)開展工作，畢竟這在當(dāng)時意味著高水平、高產(chǎn)出的SCI論文。所以那時候我真的很郁悶，甚至很崩潰。

在激烈的沖突面前，我能怎么辦？我只能繼續(xù)奔跑，那兩個月我繞著校園跑跑停停，思考著未來與人生。

在那段日子里，導(dǎo)師的一句話點醒了我：“只為發(fā)表論文的研究是脫離實際的，也絕對不是我們應(yīng)有的追求?！被叵?012年的9月，我當(dāng)初的理想就是希望通過我的研究解決環(huán)境問題，既然有這么嚴重的污染物需要探索其資源化技術(shù)，就應(yīng)該腳踏實地開展研究。

思想涅槃后，我決定重新上路。埋頭苦干三年后，我終于研發(fā)了粉煤灰回收硅鋁元素、制備有序介孔納米硅鋁材料和殘值循環(huán)吸附CO2等系列技術(shù)，從而在燃煤電廠內(nèi)部，實現(xiàn)了粉煤灰的高值資源化和CO2的原位減排利用。

責(zé)任編輯：鐘鑫