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点灰成金
2018-08-16    来源: 《大学生》杂志  

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  2012年,山西某市郊区的亿吨粉煤灰库来了几位年轻人?!盎铱獍酌CR黄就坏奖?,整个天空也是灰蒙蒙的?!蓖跎荟位匾?。那时他刚读大三,和几位同学一起来调研?;彝炼押芩?,他们走在上面,“就如腾云驾雾”,鞋都陷了进去,裤脚全脏了。一阵风吹来,天地都被包裹在这些细小的颗粒中,人从头到脚都落满了灰尘,像个泥塑。

  粉煤灰是火力发电厂原煤燃烧的产物,电厂烟囱冒出直冲云霄的烟气,粉煤灰就在其中,然后会坠落到周边的土地上。粉煤灰长年累月地堆积,在雨水冲刷下,周围的土壤和地下水都会受到污染。当然空气污染也非常严重,当地流传一句话,“晴天一身灰,雨天一身泥”。

  几十亿平方米的前景

  在老师指导下,王绍鑫和课题组的几位同学一起研究“纤维墙体保温材料”,用粉煤灰制备出耐火保温材料?!胺勖夯沂俏藁?,不易燃,制成的保温材料既可耐火又可保温?!蓖跎荟谓樯?。

  当地已经在此建立了“工业固废(固体废弃物)综合利用园区”,在政府支持下,王绍鑫团队入驻进来。在学校的支持下,团队迅速搭建了实验室。团队核心研发人员各司其职:原料检测、工艺探索、产品设计……

  团队采用的纤维保温材料的生产工艺大致分为三个阶段:成纤、纤维收集和产品纤维制造。在成纤过程中,调配粉煤灰及其他原料的成分配比,将配置好的原料在电熔化炉内熔化,熔融液体被导入离心机成纤;在纤维收集过程中,纤维本身与未成纤的渣球的飞行速度不同,渣球会被有效地分离出去,与此同时,将粘接剂均匀地施加到纤维产品表面;在产品纤维制造过程中,纤维首先沉降成为很薄的初棉层,而后形成多层折叠结构形式的均匀棉毡,再用固化炉制成纤维棉板。

  用粉煤灰制作保温材料前景很美。

  首先,它可以降低建设房屋的能耗。目前我国建设房屋的能耗较高,王绍鑫及团队制作的材料,导热系数在数值上能控制在0.035到0.04之间,而国家的标准大概是0.045。纤维板导热系数是判断其作为保温材料优劣的重要依据,导热系数越低,导热能力越弱,保温性能自然就越强。

  其次,粉煤灰纤维棉板是无机材料,可以大大降低房屋着火的可能性。2009年央视大楼起火,“因为它的外墙保温是有机保温材料做的,具有易燃性,而如果用无机物来做,不会产生这样的问题,因为无机物是不燃的?!?/p>

  另外,有机物的使用年龄和墙体的使用年龄不一样,有时候有机物会出现剥落,需要维修返工。但是无机物保温材料和墙体的使用寿命基本一致,不会产生这样的问题。

  不过目前,无机材料在我国还不是主流。王绍鑫说:“我国现在每年新增建筑面积应该有几十亿平方米。我们调研发现,在西方发达国家,无机保温材料大概能够占到市场的60%。但我国90%还是有机材料。无机材料的市场还没有被打开,大家对无机材料的认识以及使用习惯还需要被培养,但另一方面也说明空间很大?!?/p>

  工学博士为何

  王绍鑫曾任过北京大学工学院学生会主席和北京大学学生会副主席,但他更在意自己工学生和博士生的身份?!坝肟蒲Ъ也煌?,工学生应着眼于技术研究、着眼于解决当下问题。工学的目的是把理论的东西转化为实际的东西,然后去改变人们的生活?!蓖跎荟嗡?,“作为工学生,我希望在博士毕业的时候做出一些有用的甚至可以改变人们生活的产品?!?/p>

  王绍鑫的专业方向是资源的循环利用,从本科到博士,他参与研发了不少的产品,例如应用于绿色建筑的保温材料、应用于海绵城市的透水砖、应用于日常生活的日用陶瓷及应用于催化领域的功能陶瓷等。除此之外,他和团队还设计了一种一体化、低成本、易拼装且保温效能好的节能房屋。

  王绍鑫做博士论文时,目标由以前的保温材料、透水砖和功能陶瓷等环保实物的研发转为更为基础的理论层面研究,通过对物相转变及结晶动力学的研究,搞清粉煤灰等固体废弃物变废为宝的机理。后来创业中,他应用把粉煤灰等废渣变成高附加值的多孔功能陶瓷,以此作为催化剂载体并在其表面负载纳米材料,用以去除气体废弃物中氮的氧化物等有毒有害成分,从而治理大气污染实现“以废治废”。相应技术和产品已经在山西、内蒙古等地落地。

  进创业中心,登台WEBIT

  2015年,北大出台鼓励同学创业政策,不仅给钱,还提供培训,帮助注册公司,找寻资源。2017年,又为创业同学提供了良好的办公场所——北京大学全球大学生创新创业中心,王绍鑫第一个进来。

  这时候,王绍鑫和同学成立了北京质享科技有限公司,目标是高品质低成本的智能空气净化解决方案。一方面,王绍鑫和团队成员在空气净化器本身下功夫,通过对滤芯、风道以及风机的设计和改进,从而提升空气净化器对颗粒物以及甲醛等有机污染物的处理能力并致力于降低噪音。他们做的空气净化器在运行过程中可以自行对周边空气进行实时检测,机器根据检测结果自动选择合适的运行模式。另一方面,他们提出了城市小尺度空气质量指数预测算法,能更为准确地进行城市空气质量指数预测。目前公司获得数百万元天使轮融资,项目已经在北大校园落地,空气净化器率先应用于北大创新创业中心、部分学生宿舍、办公室以及实验室。

  2017年4月26日,欧洲“WEBIT”创业峰会在保加利亚首都索菲亚开幕?!癢EBIT”峰会是欧洲最具影响力创业峰会。每年吸引来自全球90余国家的数千位参会者,包括顶级创业者、投资家和政府要员。2017年峰会共有全球2425个创业企业申请,最终100个企业入围,得到了在峰会上展示企业的机会,王绍鑫和伙伴创立的北京质享科技有限公司是中国入围的两个企业之一。

  王绍鑫

  北京大学工学院2014级博士研究生能源与资源工程专业

  文/本刊记者 陈晓丽


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