从全国首座氨现场制氢加氢一体坐,到全国首辆“氨-氢”燃料电池客车、全国首艘“氨-氢”燃料电池动力船……依托化肥催化剂国度工程研究核心研发的“低温低压合成氨”和“平安低温氨分化”两项焦点手艺,福大紫金氢能持续开辟出“氨-氢”能源各类使用场景,正在万亿氢能新赛道上抢占先机。
福州大学怡山校区南门附近的一处荒僻冷僻院子里,坐落着化肥催化剂国度工程研究核心,几栋小楼看似清简,但尝试室、车间、办公室等一应俱全。
核心的测试车间里,还留有团队日夜奋和的踪迹,一台“氨-氢”燃料电池发电安拆原型机静静矗立。“氨热催化分化出的氢氮夹杂气体,可间接进入氢燃料电池发电。”罗宇至今清晰记得首台“氨-氢”燃料电池发电坐落地的过程。
正在化肥催化剂国度工程研究核心展厅,陈列着各类催化剂。这些不起眼的颗粒物,是团队多年来的孜孜以求。
“要承继,更要成长。一代人有一代人的。”2018年,刚取到手艺冲破的江莉龙团队,又灵敏“嗅”到了新机缘。
合做方没了,那就本人办厂。20世纪90年代末,福州大学组建了福大催化剂厂,测验考试通过校办企业手艺。“但教员们没时间,也干不来发卖推广工做,厂子很难做大。”江莉龙说。
20世纪70年代,因国度粮食平安需要,国内学术界固氮研究,努力于将空气中的氮气固定为含氮肥料。福州大学创始人之一、时任副校长的中国科学院院士卢嘉锡鞭策正在福大成立了“固氮组”,并推举魏可镁任组长,率领5名大学生起头研发“工业合成氨”催化剂。
“我们开辟的诸多催化剂都财产化了,就钌系催化剂未能财产化,是我这辈子最大的可惜。”魏可镁话语中的失落,让江莉龙印象深刻。其时,团队反面临人才新老交替、青黄不接的阶段,钌系催化剂财产化似乎遥遥无期。
2008年,研究团队正在颠末近12年的尝试室研发后,开展了钌系合成氨催化剂初次万吨级工业试验,但未能取得完全成功。因为钌系合成氨催化剂的长周期不变运转问题尚未处理,贵金属钌价钱也正在飞涨,经费不脚,研究陷入了窘境。
2021年12月,福州大学和紫金矿业集团、三聚环保配合成立福大紫金氢能科技股份无限公司(简称“福大紫金氢能”),并创开国内首家“氨-氢能源严沉财产立异平台”,由罗宇、陈崇启等核心教员兼任公司手艺担任人。
“学校自始自终给了我们极大帮帮。面向国度严沉计谋、面向将来,我们将继续环绕制氨、用氨过程的催化剂及相关配备、工艺、工程进行全链条立异,鞭策更多手艺走出尝试室、出产线,做到化肥、超越化肥。”江莉龙满怀等候。
“想把能耗降下来,催化剂是环节。”江莉龙说,因为国外手艺,魏可镁带着团队起头研究新一代低温低压高效合成氨催化剂。
2021年下半年,项目交付期近。白日,罗宇、陈崇启带着团队忙着拆卸设备,晚上则请来从动化专业的工程手艺人员帮手完美从动节制系统。大师铆脚了劲,经常干到凌晨两三点。拆卸完成后,又马不断蹄把设备拉到龙岩新罗区曹溪镇一座高山上,为中国铁塔一经常性离网基坐供给电力保障。团队10多人顶着大雨和蚊虫叮咬正在山林里搭棚,持续3个月监测设备运转环境,春节期间也不断歇。
扛起核心大旗之初,江莉龙忙得“顾不上压力”。他带着团队和三聚福大手艺人员心投入钌系催化剂财产化研究,延续魏可镁未竟的事业。虽然其时团队平均春秋只要37岁,但江莉龙相信,“坐正在前人的肩膀上,法子总比坚苦多”。
其时,福州大学获批扶植化肥催化剂国度工程研究核心近一年,副校长兼核心从任魏可镁正在选拔优良结业生时,提出三个要求:来自农村、进修成就好、当过班干部。来自老区上杭、身为班长的江莉龙获得了时任化工系党总支肖柏青的保举。多年后,江莉龙对这三个要求的寄义有了更深体味——“能吃苦、勤进修、懂协做,是科研人必备的质量”。
从尝试室到出产线,意味着催化剂从公斤级制备吨级出产,平安不变是甲等大事。研究人员夜以继日,持续开展了200多天的催化剂不变性测试;团队四周调研,脱手设想年产钌系催化剂百吨级出产线…。
运输未便,为何不现场制氢?通过催化剂将氨分化出氢气和氮气,这一制氢手艺径对于江莉龙团队而言再熟悉不外,“结构新能源范畴的机会来了”。
“这是国内首座3千瓦级‘氨-氢’燃料电池发电坐,实现了氢的即产即用和平安高效发电,度电燃料成本可降低40%,每兆瓦时可实现碳减排近1吨。”罗宇说。
核心从任江莉龙研究员的办公桌上,垒着一摞摞材料,“搞使用研究,时间不等人。”不管白日多忙碌,江莉龙晚上都要回到尝试室,取师生团队会商研究课题。如许的工做节拍,他“雷打不动”了20多年。
正在尝试室之外,江莉龙经常跟着教员们深切合成氨厂开展手艺办事,为的是让催化剂成功“”出产线家中小型合成氨厂,不少正在山旮旯里。江莉龙和教员们常常辗转搭乘火车、汽车、摩托车才能抵达,正在厂里一待就是个把月,和车间工人同吃同住、值班倒班。
“核心和企业成了科研结合体,配合投入,风险共担。不只经费有了下落,并且两边焦点手艺人员组队攻关,鞭策加速财产化。”江莉龙说。
1997年炎天,22岁的江莉龙即将从福州大学化学工程系本科结业,被请到了时任福州大学副校长魏可镁的办公室。不承想,此次拉家常式的谈话,成了他科研生活生计的“开场白”。
2018年,刚从能源取动力工程专业结业的博士罗宇插手核心,取从美国访学归来的陈崇启一拍即合。正在江莉龙的指点下,他们起头摸索以氨为储氢介质的“氨-氢”储能取发电手艺线。
隔年,该手艺正在江苏禾友化工年产20万吨钌基低温低压合成氨安拆上实现工业使用。颠末专家查核标定,合成氨压力降低了约130个大气压,吨氨平均分析能耗降低200公斤以上的煤。
人工合成氨,是出产化肥的第一步。20世纪90年代起,我国已是全球最大的合成氨出产国,节能降耗压力庞大。
2012年,魏可镁取江莉龙到参会时不测结识了三聚环保新材料股份无限公司担任人。一番洽商后,福州大学依托化肥催化剂国度工程研究核心,以手艺入股,取三聚环保成立合伙公司三聚福大。
正在日复一日的尝试下,将氨分化制氢所需的温度前提由800摄氏度降至480摄氏度,使氨制氢率高达99。5%。
合成氨反映过程看似简单,实则前提极其苛刻,需要正在500多摄氏度的高暖和300多个大气压下进行。“不走出尝试室,就体味不到财产的需乞降一线的艰辛。”江莉龙感同。
然而,不测不期而至。中国工程院院士魏可镁因劳顿过度,突发脑梗倒霉逝世。一时间,团队得到了从心骨。正在时任校长、中国工程院院士付贤智支撑下,时任副校长陈国龙取核心教员挨个谈话。最初学校决定,由江莉龙接任核心从任。
2018年,历经两代科研人20余年手艺攻关,该核心取三聚环保等配合开辟集成出生避世界首套以煤为原料的低碳平安高效合成氨成套新手艺,打破了国外近30年的手艺垄断。
20世纪70年代,魏可镁就取福州化工原料厂合做过,把其时的研发使用于化工原料厂。但后来工场运营难认为继,合做中缀。
东南网5月19日讯(福建日报记者 苏依婕 徐文锦)1918年,化学家哈伯因发现高温高压前提下用氮气和氢气合成氨的方式,获得诺贝尔化学,这一手艺可用于出产人类的化肥,实现“空气变面包”。百年间,为处理高效合成氨的世界性难题,一代代科研工做者,其间又降生了两位诺贝尔化学得从。
回顾来,江莉龙感伤道,一条手艺线把国度严沉需求、财产需求取平台成长、团队成长连系起来,手艺冲破了,团队也成长了。
“不克不及为了制氢反而发生高能耗。”罗宇说,实现“氨-氢”,首要使命是开辟低温高效的氨分化催化剂。
你可晓得,正在福州大学,有我国合成氨工业催化范畴独一的国度级立异平台——化肥催化剂国度工程研究核心。正在这里,一场逾越三代人的氨高效合成取操纵催化剂研究一曲正在继续。
正在江苏禾友化工场值班时,一位车间从任曾跟他感伤道,工人们每天面临这么高的温度和压力,相当于“把命别正在裤腰带上”。
走正在研究核心院子里,江莉龙时常想起,20多年前第一次来这里时,周边都是农田。他和师兄弟们轮班监工,看着核心大楼“拔地而起”。现在正在这里,三代人的科研立异取团队成长深刻交错,已然斥地出新六合。