文／本刊记者 王 郁

全国大范围内的雾霾治理虽然取得了一定的成效，但还时常发生。“追根溯源，目前燃煤烟气湿法脱硫是雾霾发生的一个主要原因。”山东大学朱维群教授认为，湿法脱硫不仅投资大、运行费用高，脱硫废水难于处理，而且还存在着目前人们忽视的烟气废汽排放问题。

“脱硫之后加装的湿式电除尘或高效除雾器虽然能够除去烟气中的部分较大固体颗粒，但却无法去除PM1.0以下的颗粒及水溶性物质。”朱维群在大气雾霾治理和全球环境治理之路上标新立异，创造性地提出了燃煤烟气污染物干式高效脱除技术和二氧化碳减排利用的新方法，形成了一套创新的大气净化产业技术理论体系。

追根溯源，为雾霾治理献力

燃烧1吨煤湿法脱硫烟气带出大约1吨水汽，我国每年湿法脱硫向大气中排放近40亿吨水汽，而且这种饱和水汽中含有大量水溶性盐，一种工况条件下的检测分析结果表明：我国湿法脱硫烟气每年可能排放5600万吨水溶性盐，相当于三种常规污染物的总和，这应该是我国雾霾大面积、高强度发生的一个主要原因。

中国工程院原副院长杜祥琬指出：“中国的环境容量已经比世界平均水平低好几倍，中国东部单位国土面积煤炭消耗是世界平均值12倍，京津冀地区煤炭消耗空间密度（单位：平方公里）是全球平均值30倍，可以想象，这些地方怎么能没雾霾？”因此，我们必须进行煤炭利用技术的革命或者大幅度降低煤炭使用量。

现有的烟气“脱白”方法降低水溶性盐排放效果有限，所得水质不高，但操作成本却很高；而现有烟气干法脱硫虽然可以解决水汽及盐排放问题，但复杂的工艺和高的运行费用，令很多企业望而却步。

朱维群发表的《湿法脱硫治理燃煤污染或是雾霾重要成因》一文中，不仅指出了雾霾发生的一个主要原因，而且还提出并开发了一种治理雾霾的烟气处理技术——燃煤烟气污染物干式高效脱除技术。该技术具有创新的理论基础，是燃煤烟气脱硫脱硝处理技术的一次革命。工业试验证明，燃煤烟气污染物干式高效脱除技术的应用效果非常显著，脱硝效率达到85%以上，SO2从4000mg/Nm3脱除至35mg/Nm3以下，脱硫率高达99.1%以上。该技术不仅能够减少污染物排放量，而且也具有投资少、成本低、能耗低、水耗几乎为零的优势，为我国降低雾霾提供了一种有效的方法。

创新的二氧化碳封存利用之路

怎样利用化石能源而不排放二氧化碳，或者将二氧化碳经济有效的减排和利用，这是一个世界难题，它对于应对全球气候变化及世界可持续发展方面具有重要的意义。

“CO2的捕集封存利用（CCS/CCUS）始终是一个难以攻破的问题，尤其是其高成本、高能耗、长期安全性和可靠性不确定等诸多缺点。CCS还需要额外消耗能源，反而增加了一定的CO2排放；虽然二氧化碳驱油是一种较好的CCUS方法，但驱油所用的CO2大约会有2/3回到地表。”朱维群为记者介绍道。

基于二氧化碳减排及封存利用理论，朱维群创造性的提出了在生产过程中不排放CO2，而是直接转化为产品的化石燃料环境友好工业路线：将化石能源转变为清洁能源的氢能进行利用，同时将产生的二氧化碳直接转化成固碳量最高的产品，这是环境友好的能源工业路线；将二氧化碳封存产品继续开发生产成低内能的三嗪类高分子材料，替代一部分高能耗高排放的工业材料，这是低碳排放的材料工业路线。

以CO2封存产品为原料合成三嗪类高分子材料可替代一部分高耗能高排放的工业材料。三嗪类高分子材料具有无毒无味、耐腐蚀、耐高温、耐低温等优点，可广泛应用于建筑、车辆、航空航天、机电设备等领域，具有极高的经济效益和社会效益。

“最近，国务院印发了国发〔2018〕5号文件，暨《国务院关于印发积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案的通知》，同时也发布了《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》，划定了组织国际大科学计划和大科学工程方案的重点任务，把环境和气候变化、能源和材料列入优先发展领域。”朱维群感慨道，“我们的研究方向非常符合党中央、国务院的重大决策部署。”

环境问题必须从源头控制

“联合国气候变化大会达成的《巴黎协定》奠定了全球气候治理的基础。中国2016年二氧化碳排放量约120亿吨，超过欧盟与美国的总和，人均排放量也超过欧盟，中国面临的国际减排CO2压力巨大，严重制约了我国未来发展空间！”在朱维群看来，CO2的减排与利用既是政治问题，也是经济问题和科技问题。

“近年来我国严峻的环境污染事件特别是日益严重的大气雾霾问题也表明末端治理已不能完全解决环境问题，必须从源头控制。”为此，朱维群带领团队根据我国绿色能源快速发展受限和现有工业过程节能减排有限的发展现状，提出了二氧化碳减排的新工业技术路线：将化石燃料在一定工艺条件下转化为二氧化碳直接封存为产品的氢能是绿色发展的能源路线；将二氧化碳封存产品继续生产三嗪类高分子材料替代一部分高能耗高排放的工业材料是绿色发展的材料工业路线。

“我们提出的治霾路线是：近期开展燃煤烟气干式高效脱除技术开发，长期进行新的低碳路线开发：将化石能源转化为二氧化碳直接封存的氢能利用是解决我国大气污染的根本方法。”朱维群说。

除此以外，他指出，“我国绿色能源快速发展受限，现有工业过程节能减排有限，将化石燃料在一定工艺条件下转化为二氧化碳直接封存为产品的氢能，这是我国绿色发展的能源路线。”

将化石燃料或二氧化碳封存产品开发生产为低内能的三嗪类高分子材料，替代一部分高能耗高排放的工业材料，这是绿色发展的材料工业路线。三嗪类高分子材料可能是介于石油基材料（聚乙烯、聚丙烯等）和无机材料（钢铁、铝材等）之间的一大类合成材料。按照我们专利技术开发的三嗪类高分子材料具有生产成本低和低碳排放优势，它可能成为一类广泛应用的材料。三嗪类高分子材料具有无毒无味，耐腐蚀、耐高温、耐低温、阻燃、质轻，有很强的耐用性等综合性能，在全球范围内的建筑装饰、交通车辆、水上船舶、航空航天、机电设备、工业吸音保温等领域中获得广泛使用。

“建议国家在全国或全球范围内征集雾霾治理思路和技术路线，然后组织中试和生产实验，并进行技术推广，并优先考虑产业环保化，认真梳理现有工业生产及消费体系的各种污染物排放，征集各种污染物源头治理技术。”朱维群说，开发出低能耗、低排放的工业路线是解决我国CO2、SO2、NOx及大气雾霾的根本方法。

“总之，我们提出了创新的科学和工程方案，通过能源和材料工业生产工艺技术的变革达到解决环境和气候变化问题的目的。是我国大气雾霾治理、工业产业结构调整、应对全球气候变化及实现生态文明等最有效的一条科学技术途径。”朱维群说。