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谢克昌:让“乌金”变“真金”

2021-04-19卢淼

科学之友 2021年4期
关键词:乌金煤化工理工大学

卢淼

煤,这种深埋地底千万年的财富,为我国的经济发展作出了重要贡献。然而,不断加剧的开采和简单粗犷的加工方式给采煤地环境造成了巨大的伤害。如何洁净高效地利用好煤,使这个地下的“乌金”变成“真金”,是许多科研工作者探索的目标。

谢克昌,山西五台人,曾任太原理工大学校长,“煤科学与技术”教育部和山西省重点实验室主任。2003年12月,谢克昌当选中国工程院院士,成为山西本土第一位工程院院士,同时也是我国第一位煤化工学科的院士。他曾站在院士增选答辩席上说:“作为一名煤炭能源基地的有良心的科技工作者,我所做的一切,都是为了给后代留下可持续发展的基础。”

研究煤炭高效利用新方法

山西是煤炭大省,煤炭产量占全国总产量的1/4。随着国家经济的快速发展,各个领域对能源的需求急剧增加,山西煤炭为当地经济发展及全国经济保持高速增长作出了重要贡献。

长期以来,煤炭资源的开采利用处于初级阶段,对环境和生态的破坏十分严重。基于此,谢克昌下定决心,希望通过科学研究和技术开发使煤炭得到洁净高效利用,为当代经济的科学发展提供保证,为后代留下永续发展的基础。

谢克昌的研究集中在指导工程开发的基礎研究和煤气化、脱硫净化、制备化工产品等方面。为对煤化工利用中的主要过程——煤的热解和气化进行研究,谢克昌和他的团队自主建立了可模拟工业条件的高压高温多气氛差热分析装置和相应的变换差热分析理论,获得适用于不同煤种在不同压力和气氛中气化的通用动力学规律,为煤热解和气化技术开发与装置优化运行提供了指导。

与此同时,他们还确认了硫在煤中的主要赋存形式,发现在煤热解过程中约有50%的硫进入气相,在气化阶段绝大部分硫进入气相并以硫化氢为主要形式。这些结果成功引导了脱硫净化技术优化和系列脱硫剂的开发,相关成果荣获2001年度国家科技进步奖二等奖。

2008年,由他主持完成的“煤的结构特征及其与反应性的关系和调变”项目获得国家自然科学奖二等奖。该项目研究和揭示了不同尺度上的煤组成结构及其与反应性的关系,为煤的洁净高效利用、实现节能减排提供了关键理论基础和指导。

谢克昌和他的科研团队通过对煤分子的研究,深入探索煤的结构层面,为煤的高效利用提出了新的方法。

探索科研团队建设新方向

在不断取得成绩的同时,谢克昌还十分重视事业的传承,在共同兴趣、共同志向的基础上,通过平台建设、人才培养,建设了一支方向明确、特色鲜明、坚持创新、成果显著的煤化工科研团队。

他不仅重视本专业团队的建设,而且十分重视创新人才的培养。2009年,他以获得何梁何利基金科学与技术进步奖的奖金为基础发起设立了太原理工大学“晋昌”博士创新奖励基金。他所带的学生都说,谢老师虽然外表看起来很“粗犷”,但是内心却是一个很细腻的人。他十分重视科学严谨、求实求真的学风建设。这一点在他对学生的培养上体现得尤为明显。

他的一个博士生曾说,谢老师对实验的要求特别严格,对数据的要求特别精准。记得有一次,一个反应器要和一个气相色谱相连接,这个接口没有现成的,需要自己动手做,谢老师就教她先从制图入手。元件做成了,还是装不上,谢老师帮她分析原因,要求她从源头开始理清思路,重新做起。

谢克昌对课题研究和论文写作要求严格更是出了名的。他不光改文字,更要看学术思想、观点论述对不对,提出修改意见,然后从文字上、实验上、逻辑上进行修改。有的博士论文更是几易其稿。

如今,他培养出的40多位博士都已成为本领域或本单位的优秀人才。河南省优秀共产党员、河南理工大学教授张玉贵说:“我的博士学位导师谢克昌教授是一位严师,更是一位良师,我感谢导师的培养,更要传承他的精神。”

经过多年积累,谢克昌与同事及学生们一起,在太原理工大学建起了“煤科学与技术”教育部和山西省重点实验室。1986年刚起步时,只有两间实验室,到如今实验室已成为在煤化工科研领域拥有煤科学基础、气体净化吸附工程、一碳化学化工、等离子体反应技术及新催化材料四大研究方向、内容完整的实验室,拥有9 000平方米的实验大楼、5 000余万元的仪器设备。在这背后,谢教授和他的团队付出了巨大的心血。2008年,该实验室在教育部的评估中被评为优秀。

新时期,面对科学技术与可持续发展问题,谢克昌认为虽然艰难却充满希望。中国以煤为主的能源结构和山西丰富的煤炭资源决定了山西必须是一个能源供应基地,除煤炭外还需通过坑口电厂将燃煤污染留在山西,将洁净的电力能源输往省外,这都决定了山西作为能源和重化工大省的现实是短期内无法改变的。

近年来,历届山西省委、省政府都在努力转变山西单纯依靠煤炭资源的经济结构,使山西逐步成为新型能源和工业基地。这种努力虽然已见成效,但道路依然漫长。作为一位煤科学与技术领域的学者,谢克昌能做的是通过煤化工和洁净煤技术的研发和推广最大限度地降低消耗、减少污染,使高碳能源低碳化,使煤这种深埋地下的“乌金”真正变成能够使经济可持续发展的“真金”。

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