2019年1月14日蔣劍春院士考(kao)察調研(yan)安徽上元集(ji)團 

2019年1月(yue)14日蔣劍春院士專家創(chuang)新團(tuan)隊與上元集團(tuan)成功(gong)簽約

蒙城(cheng)縣首家院士工作站-科技創新助推(tui)集團經營產業化

根據企業面臨的問題(ti)，希望(wang)從(cong)源(yuan)(yuan)頭上解決板皮烘干問題，根據企業生(sheng)(sheng)產(chan)特點研發出一(yi)種生(sheng)(sheng)物質氣(qi)炭(tan)(tan)聯產(chan)技術并研制出生(sheng)(sheng)物質氣(qi)炭(tan)(tan)爐設備；此(ci)設備能夠讓產(chan)生(sheng)(sheng)的生(sheng)(sheng)物質天然氣(qi)與板皮烘干對接，產(chan)生(sheng)(sheng)的炭(tan)(tan)與有機肥對接。能更好(hao)地實現農作(zuo)物秸稈、樹皮、樹枝等廢棄(qi)物的資源(yuan)(yuan)綜合利用，努力(li)發揮出生物質氣(qi)炭聯產(chan)項目的(de)經濟(ji)效益及社會效益，實(shi)現規模(mo)化(hua)、工業(ye)化(hua)生產(chan)。通過(guo)近一年的堅(jian)持不懈努力，2019年1月14日與中國工程院蔣劍春院士專家團隊完成對接，在蒙城縣玖隆國際大酒店會議室舉行了合作簽約儀式，簽訂院士專家工作站合作協議。目前院士工作站正在組織材料申請備案中，研究課題是“生物質氣炭聯產項目”，研究開發生物質氣炭聯產技術及設備；此項目技術能產生的生物質然氣與上元板皮烘干項目對接，產生的炭與有機肥對接，或進一步加工成活性炭、燒烤炭、碳棒、木炭等產品，實現農作物秸稈、樹皮、樹枝等廢棄物的資源綜合利用。2019年(nian)4月(yue)18日上元集(ji)(ji)團(tuan)與蔣劍春院士專家創(chuang)(chuang)新(xin)團(tuan)隊合作(zuo)研(yan)發兆瓦級(ji)秸(jie)(jie)稈氣化(hua)(hua)熱炭聯產(chan)(chan)關鍵(jian)技術(shu)(shu)啟動(dong)，2019年(nian)6月(yue)份(fen)成(cheng)(cheng)功研(yan)制出(chu)第一臺高(gao)效率氣化(hua)(hua)爐(lu)，2019年(nian)7月(yue)份(fen)上元家居(ju)楊樹板(ban)皮利用(yong)(yong)生(sheng)物質(zhi)然氣烘干(gan)與氣化(hua)(hua)爐(lu)對(dui)接，目前此研(yan)發項(xiang)目處在小試階段，而且(qie)產(chan)(chan)品(pin)出(chu)來比較穩定(ding)，預(yu)計年(nian)底之前能(neng)大(da)批量(liang)投產(chan)(chan)，將(jiang)實現(xian)科(ke)技成(cheng)(cheng)果轉化(hua)(hua)，2020年(nian)我(wo)們將(jiang)大(da)量(liang)利用(yong)(yong)農作(zuo)物秸(jie)(jie)稈和上元的板(ban)材加工剩余物，通過(guo)氣化(hua)(hua)爐(lu)加工產(chan)(chan)生(sheng)生(sheng)物天(tian)然氣運用(yong)(yong)到(dao)板(ban)皮烘干(gan)和工業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)，相信我(wo)們上元集(ji)(ji)團(tuan)在蔣劍春院士專家創(chuang)(chuang)新(xin)團(tuan)隊的帶領下，將(jiang)取得產(chan)(chan)業(ye)發展新(xin)優勢，突破(po)更多技術(shu)(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)，用(yong)(yong)科(ke)技創(chuang)(chuang)新(xin)和智能(neng)制造和先(xian)進(jin)管理助(zhu)推(tui)集(ji)(ji)團(tuan)經營產(chan)(chan)業(ye)化(hua)(hua)。

科技改變農業

推(tui)進農(nong)業綠(lv)色發展，是貫徹新發展理(li)念、推(tui)進農(nong)業供給側結構性改革的(de)必然要(yao)求，是加快(kuai)農(nong)業現代化、促進農(nong)業可持(chi)續發展的(de)重大(da)舉措，是守住綠(lv)水青山(shan)、建設(she)美麗中國(guo)(guo)的(de)時代擔當，對保障(zhang)國(guo)(guo)家食物安(an)全、資(zi)源安(an)全和生態安(an)全，維系當代人福祉和保障(zhang)子孫后代永續發展具有重大(da)意義。

利用秸稈、木(mu)屑、枝椏、果殼等(deng)(deng)農林(lin)廢(fei)棄物(wu)生產清潔能(neng)源(yuan)和(he)炭(tan)材料等(deng)(deng)國民經濟必需的(de)產品，是中國林(lin)業科學(xue)研(yan)究院林(lin)產化學(xue)工業研(yan)究所蔣劍春(chun)院士團(tuan)隊的(de)杰作，讓更多生物(wu)質資源(yuan)變(bian)廢(fei)為寶，為新能(neng)源(yuan)和(he)環保(bao)戰略作出貢獻也是他所致力的(de)事業。

蔣劍(jian)春院(yuan)士從事農林生物質(zhi)熱化學轉化研究工作30多年來，創新了農林生物質熱化學定向轉化的基礎理論與方法，突破了熱化學轉化制備高品質液體燃料、生物燃氣與活性炭材料關鍵技術，構建了生物質多途徑全質利用工程化技術體系，有力推動了我國農林生物質產業的快速發展，讓以秸桿、木屑、枝椏、果殼等農林剩余物替代化石能源和材料的科技夢想“照進現實”。具有自主知識產權的科研成果獲國家科技進步獎4項（其中第一完成人3項）、部省級科技進步獎10項，授權發明專利85項；在國內外刊物發(fa)表研究論(lun)文340余篇，其中SCI /EI 收錄150篇(pian)。

蔣劍春院士獲國(guo)家科技進(jin)步(bu)獎

開啟農林剩(sheng)余(yu)物(wu)熱解氣(qi)化研究(jiu)利用(yong)之路

能源(yuan)是現代社會(hui)賴(lai)以生存(cun)和國(guo)民經濟發展的(de)(de)基礎。作為能源(yuan)支柱的(de)(de)化(hua)(hua)石(shi)能源(yuan)給人類(lei)生存(cun)環(huan)境帶來(lai)嚴重(zhong)的(de)(de)污染，且面(mian)臨著逐漸枯(ku)竭的(de)(de)危險(xian)，全世界都在尋(xun)找新的(de)(de)可再生清潔能源(yuan)。不(bu)少國(guo)家將目光瞄向(xiang)生物(wu)質能源(yuan)，然而，多年來(lai)，由于缺(que)乏基礎理論突破和有效的(de)(de)定向(xiang)控制手段，我(wo)國(guo)生物(wu)質熱解氣(qi)化(hua)(hua)產(chan)業仍存(cun)在著技(ji)術(shu)單一、氣(qi)化(hua)(hua)設備(bei)的(de)(de)原料適應(ying)性窄、燃氣(qi)品質低、系統(tong)操(cao)作彈性和運行(xing)穩定性差、氣(qi)化(hua)(hua)固(gu)體炭產(chan)物(wu)沒有得到(dao)高值化(hua)(hua)利(li)用(yong)、工程化(hua)(hua)技(ji)術(shu)集(ji)成應(ying)用(yong)創(chuang)新不(bu)足等一系列技(ji)術(shu)瓶(ping)頸(jing)，難以規(gui)模(mo)化(hua)(hua)推廣(guang)應(ying)用(yong)，嚴重(zhong)制約了產(chan)業化(hua)(hua)進程。

20世紀(ji)90年(nian)代(dai)初，生物(wu)質(zhi)能研究(jiu)在(zai)中國尚處于(yu)起步階(jie)段。憶及當時(shi)的(de)研究(jiu)情況，蔣劍春頗(po)有(you)感觸(chu)：“1993年(nian)我(wo)加(jia)入了全(quan)國生物(wu)質(zhi)能源(yuan)專(zhuan)業委員(yuan)會(hui)(hui)。當時(shi)研究(jiu)生物(wu)質(zhi)能的(de)人(ren)非常少，我(wo)們召(zhao)(zhao)開(kai)會(hui)(hui)議時(shi)來參加(jia)的(de)只有(you)十幾個(ge)人(ren)。” 即(ji)便在(zai)10年(nian)后，參與林化所召(zhao)(zhao)開(kai)的(de)全(quan)國生物(wu)質(zhi)能源(yuan)會(hui)(hui)議的(de)業內人(ren)士也只有(you)50余人(ren)。

“現(xian)如今(jin)，每年全國范圍內與生(sheng)物質能相關(guan)的會議可謂鋪天蓋地(di)。”蔣劍春說。

蔣劍春院士（右一）在實驗室指導(dao)科研工作(zuo)

所(suo)謂生物質(zhi)多途(tu)徑熱解(jie)氣(qi)化(hua)(hua)(hua)，蔣(jiang)劍春(chun)介紹說，就是(shi)利用內循(xun)環(huan)錐形流化(hua)(hua)(hua)床、上吸式氣(qi)化(hua)(hua)(hua)爐(lu)、下吸式氣(qi)化(hua)(hua)(hua)爐(lu)和回(hui)轉爐(lu)熱解(jie)氣(qi)化(hua)(hua)(hua)等4種不同設備和工藝路線，采用最低成本的空氣氣化法，將農林剩余物完全氣化或部分氣化制備燃氣，同時聯產產出高附加值炭材料和炭質吸附材料作為工業和民用。通過該技術實現了農林剩余物高值化綜合利用替代化石燃料、減少溫室氣體及其他有害氣體排放的目標。

這項研究不僅為屢禁不止的全國性(xing)秸稈就地焚(fen)燒問題(ti)(ti)和幾十萬(wan)臺中小(xiao)型燃(ran)煤鍋爐帶來的污(wu)染(ran)問題(ti)(ti)，以及(ji)能源(yuan)(yuan)短缺(que)問題(ti)(ti)找到了(le)解決之策，也使林業板材加工剩(sheng)余物能源(yuan)(yuan)化和材料化利用(yong)變得更加經濟可(ke)行。

在扎根農(nong)林剩(sheng)余物熱(re)解氣化(hua)研(yan)究30多年后，蔣劍春感慨地說：“如今不僅國家從能源安全的角度出發，開始大力發展生物質能，而且隨著環境污染治理任務的加劇，該行業的重要性也日益突出。從環境需求、能源安全與提高農民經濟收入等角度看，生物質能研究的發展空間非常廣闊。”

攻(gong)克活性炭材料關鍵技術

從1996年開始，蔣劍春就開展了生物質熱解轉化活性炭材料制備和應用等方向的科學基礎和應用技術研究及成果轉化工作。在當時，在可能“坐冷板凳”的科研領域，懷揣著為國家解決環境污染治理和食品醫藥精制用活性炭材料需求的決心，蔣劍春帶領團隊圍繞熱化轉化基礎理論，將研究領域從熱解氣化拓展到木制活性炭材料。

“不僅是生物炭(tan)，木質活性炭(tan)也(ye)與我們的(de)日常生活息息相關。”蔣劍春(chun)在(zai)接受記(ji)者采訪時表示，木質活性炭(tan)產(chan)(chan)品被廣泛應(ying)用(yong)于環保、新(xin)能源、食品、醫療、軍工等領域，是促(cu)進國(guo)民經濟可持續和高質量發展的(de)朝陽產(chan)(chan)業。我國(guo)完全有條件(jian)將(jiang)這(zhe)一(yi)產(chan)(chan)業做得更大(da)(da)、更強，要加大(da)(da)技(ji)術創新(xin)力度，不斷延伸(shen)產(chan)(chan)業鏈條，提升產(chan)(chan)品附加值，擴展應(ying)用(yong)領域，使之真正(zheng)成(cheng)為提高森(sen)林(lin)(lin)資源綜合利用(yong)水平(ping)、促(cu)進林(lin)(lin)農增收(shou)和社會經濟發展的(de)重要支柱產(chan)(chan)業。

蔣劍春率(lv)團隊(dui)研究發(fa)現(xian)了調控農林生物質高性能(neng)活性炭材料(liao)微結構的方法，獲得了2009年度國家科技進步獎二等獎。揭示了農林生物質活性炭活化控制與吸附性能的構效關系，創立了活性炭微孔與介孔結構的調控方法。發現了催化劑提高木質炭反應活性的作用機理、高溫重整過程溫度變化速率以及活化介質對活性炭微孔結構的定向調控機制，制備出介孔結構豐富（>60%）的類分子篩型專用活性炭。揭示了活性炭表面羥基羧基等官能團與選擇性吸附的基本規律。開發出物理和化學吸附組合可控的高性能活性炭系列產品,濾液透光率由65%提高至100%,為制備高性能專用碳質吸附材料提供了新方法。創制了低溫條件下生物質降解自成型熱固化和活化制備孔結構發達的高強度活性炭新技術，吸附揮發性有機物（VOC）性能超過美國同類產品，實現了國產汽車炭罐用活性炭零的突破，解決了生物質制備活性炭存在孔徑分布不集中、產品質量不穩定、吸脫附性能差等問題，打破了高性能專用木質活性炭產品依賴進口的局面，拓展了活性炭的應用領域，有力促進了我國從活性炭生產大國向技術強國邁進。

把科技成果轉(zhuan)化(hua)為實際(ji)效益

“農(nong)(nong)林(lin)(lin)剩余物多(duo)途(tu)徑熱解氣(qi)化(hua)聯產(chan)炭材料(liao)關鍵技術”的成功(gong)開發和(he)推廣應用(yong)(yong)，為我國各(ge)種農(nong)(nong)林(lin)(lin)生物質原料(liao)的高效能源材料(liao)轉(zhuan)化(hua)利(li)用(yong)(yong)提供了很(hen)好的途(tu)徑。

“有(you)(you)學(xue)術意義不(bu)等(deng)于有(you)(you)產(chan)業(ye)應(ying)用(yong)價(jia)值。” 蔣劍春說，科(ke)(ke)研不(bu)能(neng)與(yu)產(chan)業(ye)、企(qi)業(ye)脫節，關在象牙塔里搞(gao)科(ke)(ke)研是(shi)不(bu)行的(de)，特別是(shi)在他們這(zhe)個(ge)領域(yu)。為此，他和他的(de)團隊十分(fen)注重科(ke)(ke)學(xue)研究與(yu)成(cheng)(cheng)果轉化(hua)間的(de)銜(xian)接，在項目研究的(de)同(tong)時就進行了市場開發和產(chan)業(ye)化(hua)建(jian)(jian)設。創(chuang)制出(chu)(chu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)質熱化(hua)學(xue)轉化(hua)多(duo)途(tu)徑高值化(hua)利(li)(li)用(yong)成(cheng)(cheng)套裝(zhuang)(zhuang)備，創(chuang)新(xin)出(chu)(chu)高品(pin)質生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)燃(ran)氣(qi)和活性(xing)炭(tan)(tan)吸附(fu)材料(liao)等(deng)系列新(xin)產(chan)品(pin)。創(chuang)立了“高品(pin)質燃(ran)氣(qi)聯(lian)產(chan)炭(tan)(tan)材料(liao)”“熱能(neng)自給型高性(xing)能(neng)活性(xing)炭(tan)(tan)生(sheng)(sheng)產(chan)”等(deng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)質高效全質利(li)(li)用(yong)的(de)運營模式，成(cheng)(cheng)功(gong)建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)了世界上最大(da)規(gui)模、利(li)(li)用(yong)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)質燃(ran)氣(qi)供熱、化(hua)學(xue)法活性(xing)炭(tan)(tan)示范生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)；建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)了不(bu)同(tong)規(gui)模、分(fen)布式利(li)(li)用(yong)的(de)農林(lin)剩余(yu)物(wu)(wu)(wu)多(duo)途(tu)徑熱解(jie)氣(qi)化(hua)工業(ye)化(hua)裝(zhuang)(zhuang)置計190臺套，實現了工業(ye)化(hua)推廣應(ying)用(yong)，取(qu)得了顯著的(de)經濟、生(sheng)(sheng)態和社會效益。

該技術推廣應(ying)用共(gong)建成生產線(xian)200多條，產品市場占有率達30%以上，新增產值100多億元，農林生物質資源增值20多億元，增加就業崗位6000個以上，經濟、社會和生態效益顯著。

不過(guo)，蔣劍春表示，目前技術的應用還主要局限在林業領域(yu)，農業領域(yu)涉及較少。“我國農業生產加工的剩余物（廢棄物）更豐富，每年多達數億噸。這是我們希望下一步重點推廣的目標。”

帶領團隊勇攀科研(yan)高(gao)峰

在(zai)蔣劍春看來(lai)，做科(ke)(ke)研(yan)工(gong)作，應向老(lao)一(yi)輩科(ke)(ke)研(yan)工(gong)作者學(xue)習(xi)(xi)，他們身(shen)上那種敬業、負責(ze)的科(ke)(ke)學(xue)精(jing)神(shen)和認真、嚴謹的工(gong)作習(xi)(xi)慣(guan)是科(ke)(ke)研(yan)人(ren)員必備的基本素質。因此，在(zai)多年(nian)的科(ke)(ke)研(yan)“長跑”中，蔣劍春帶領團隊潛心研究，在高品質生物燃氣和炭材料研究領域贏得了多項“第一”“首創”和“領先”技術成果，打破了國外活性炭制造技術壟斷，推動了林化產業的發展，提升了我國林產化工技術的國際地位，而林化所這個平臺也日漸堅實：現設有生物質化學利用國家工程實驗室、國家林產化學工程技術研究中心等科技創新平臺，還設有中國林學會林產化學化工分會、國家林業和草原局林化產品質量檢驗檢測中心等學術和技術機構；設有2個博士、4個碩士學位培養點和博士后流動站。

如今(jin)，林(lin)化所有近200名科技人員，先后培養出了400多名博士、碩士，為林產化工、制漿造紙等行業輸送了大批技術骨干。

作為行(xing)業的探路先鋒和領路人，蔣劍春也因此收獲了諸多榮譽：獲得第六屆(jie)全國優秀科技工作者(zhe)、“十一五”國家科技計劃突出貢獻獎、南京市“十大科技之星”、全國生態建設突出貢獻獎等榮譽。

蔣劍春院(yuan)士在美國亞歷山大林業中(zhong)心交流(liu)考察

科(ke)研之路(lu)，只有(you)起點(dian)(dian)，沒(mei)有(you)終(zhong)(zhong)點(dian)(dian)，生(sheng)(sheng)物質(zhi)熱化學(xue)轉(zhuan)化能(neng)源材(cai)料技(ji)術的開發之路(lu)也終(zhong)(zhong)將越(yue)走越(yue)遠。蔣劍(jian)春(chun)認為，未來(lai)生(sheng)(sheng)物質(zhi)領(ling)域研究(jiu)必須秉承(cheng)“科學布局、創新引領、效益優先、綠色發展”的理念，遵循“原料搜集專業化、轉化技術高效化、工程裝備智能化、多元產品聯產化、終端產品高值化”的創新性發展思路。針對我國目前農林生物質利用實際情況，蔣院士指出，對于生物質資源的利用需要堅持生態環境和能源和諧發展，既要強化生物質產業的經濟效益，更要注重其生態環境效益，要不斷提升生物質產業在生態環境保護以及新農村建設等方面的作用。