【甘肃日报】创新就是挑战不可能,一次所企“联姻”带来的启示

  甘肃日报记者 秦娜 

  一边是堆积如山的半焦固废,一边是有着“点石成金”魔力的科研团队;一边是老牌大型国企,一边是科技创新国家队……他们之间会擦出什么火花呢?

  近日,中科院兰州化物所王爱勤研究员团队创新性地从矿物材料视角出发,开展了半焦利用的相关实验,通过煅烧、酸处理等工艺,获得了黏土矿物炭复合材料和杂化材料用载体,为窑街煤电集团有限公司大规模增值利用半焦带来了希望。

  

   堆积如山的半焦固废。 

  这次所企“联姻”,使半焦高值化利用技术取得了重要进展。更让人想不到的是,从基础研究到生产线中试验证,这条通常要“走”很久的创新之路,王爱勤团队只用了3个多月,他们大胆地将基础研究、试验发展、产业应用放在一条工艺线上完成,创造了一种全新的方法。这次创新过程,也给我省加速科技成果转化带来诸多启示。

  启示一:跳出“框框”谈创新 

  半焦是以油页岩为原料,运用低温干馏技术生产页岩油时产生的固体废弃物。窑街煤电集团有限公司从2010年开始生产页岩油,每年产生60万吨半焦。过去半焦主要用于水泥厂熟料配料和发电厂燃料配煤,但随着高耗能产业日趋收紧,半焦的再利用途径缺失。

  2018年10月,在省工信厅的对接下,王爱勤得知企业这一困难,双方开始商讨如何再利用半焦固废;当月,科研团队开始进行实验室研究;2019年1月,利用企业已建成的隧道窑,科研团队大胆进行了生产线验证,达到了预期结果;3月,启动半焦高值化协同创新……

  两个月,科研团队完成了从实验室实验到生产线中试验证,而此前王爱勤甚至没有听说过半焦,对于团队来说,半焦更是完全空白的领域。

  经过查阅资料、调查研究,王爱勤发现,目前国内页岩油半焦主要应用于电石、工业及民用燃烧等传统行业,国外也没有特别好的办法。“大家都是从能源燃料的角度想着怎样把半焦‘吃干榨尽’,附加值非常有限。”他说。

  既然老路走不通,能不能试试其他路?王爱勤琢磨着从自己的老本行——矿物材料视角想办法。通过对半焦样品的实验室分析,王爱勤发现半焦主要由无机氧化物和残余碳组成,他很快意识到“有戏”,而且随着研究的深入,他发现半焦的高值利用还有很大空间。

  

   半焦“真身”。 

  正所谓“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。“以前没有人尝试过,现在我们尝试了,就有可能在这个领域有所收获。”王爱勤说。

  小记:创新就是挑战不可能,不仅要敢想,更要敢干。跳出“框框”创新,往往会带来意想不到的收获,如果囿于固有思维,就有可能与创新“失之交臂”。

  启示二:创新要以需求为导向 

  王爱勤团队对半焦的创新研究,源于企业实实在在的需求。而当他与企业进一步接触时,发现企业之前由于种种原因闲置的一条隧道窑生产线,正是他寻觅已久的理想生产线,可以直接用于已成熟的凹凸棒石相关产品的生产。

   

  王爱勤(右二)团队在生产线上进行验证试验。 

  与此同时,对半焦的实验室分析研究也有了重要进展。有了之前的产品积累,又有半焦实验室研究的数据支撑,王爱勤当即决定大胆挑战一把——跳过小试,直接上生产线验证。

  今年1月,王爱勤团队精心设计了4个系列共108个样品的工业化可行性试验,并进行了为期半个月的生产线验证。验证结果令人满意,其中,钴蓝、铋黄杂化颜料系列具备直接工业化的前提,同时验证了半焦具有隔热性能,高温时有发泡性能,具备制备铁红颜料的前提。

  这一大胆尝试,既盘活了企业的闲置生产线,又验证了半焦高值化利用的可能性,可以说一举两得。更具意义的是,针对企业需求,团队研究半焦增值利用新途径、新材料和新技术,走出了生产线的循环研发模式。

  此后,双方签署合作协议,采取分步走战略,逐步实现年产60万吨半焦的产业应用,在消除半焦固废污染的同时,提升半焦利用的附加值。

   

  双方签署合作协议

  “从一开始,我们的科技创新就是问题前置,针对问题进行生产线挑战,再根据验证结果去决策科研方向,只有这样才能发现真正需要解决的科学问题,而通过这种方式解决的也一定是整个创新链中的关键瓶颈。”王爱勤说。

  小记:创新要以企业需求、市场需求为根本导向,通过科技创新解决实际问题,生产出适合市场需求的创新产品,从而带动一个产业,形成完整的产业链。否则,创新就如无水之源、无本之木,获得的成果就会束之高阁,取得的专利也会“沉睡不醒”。

  启示三:想在一起,更要干在一起 

  生产线验证有了初步结果,下一步该怎么走?王爱勤的答案是,走协同创新之路。

  很快,王爱勤团队联合中国矿业大学、甘肃省农科院、甘肃路桥集团等省内外相关领域高校、院所、企业,全面启动半焦综合利用产学研用协同创新,半焦的高值化利用由此进入一个全新阶段。

  王爱勤团队搭建起产学研联合创新平台,他们组织召开了半焦高值利用研讨会,将半焦带入更多人的视线。农业专家尝试从“理想土壤”的角度出发,研究利用半焦做土壤改良剂;路桥企业尝试利用半焦解决沥青改性和失陷性路基等问题;还有专家利用半焦的吸附性,研究如何让半焦在污水处理中发挥作用……而王爱勤团队则更加关注如何将半焦“黑美人”转白,用于工业颜料生产中。至此,半焦在农业、化工、功能材料等多个领域产业化应用研究全面展开。

   

  通过搭建产学研协同创新平台,王爱勤将半焦带入更多人的视线。 

  如此,通过王爱勤团队做基础研究,其他科研力量继续跟进,发挥集体智慧和力量,达到了事半功倍的效果。

  “高校、院所要与企业想在一起、干在一起,最终我们要依靠产学研合作实现成果转化。”王爱勤说,“想在一起”就是高校、院所要有服务企业的意识,企业也要增强创新意识,要认识到只有通过优势互补,才能将科研成果转化好,让科研成果发挥实际作用,更重要的是要实实在在的“干在一起”,通过实干实现价值目标。

  目前,王爱勤团队正在联合相关高校、企业申报相关项目,半焦高值化利用研究展现出更广阔的前景。

  小记:就甘肃而言,科技创新一定要围绕甘肃产业发展需求,真正将产学研联系起来。要围绕甘肃十大生态产业发展遇到的瓶颈,定向组织专题科研项目,搭建协同创新平台,让资金、人才、技术更加聚焦产业关键需求。

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