低碳科技 催化燃燒 固廢轉化 建筑琉璃

18世紀中葉，蒸汽機的廣泛使用是熱能利用技術的一個飛躍，推進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，導致了第一次“工業(yè)革命”的到來，同時也推動了能量轉換等熱工理論的研究。

1818年，漢佛瑞·戴維斯爵士（Sir Humphrey Davies）觀察到催化燃燒現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)在沒有火焰的情況下，煤氣與氧氣依然可以在鉑絲上保持燃燒狀態(tài)，并通過鉑絲進行熱輻射作用。

自20世紀70年代開始，催化燃燒的優(yōu)勢隨著燃燒應用的開發(fā)也逐步被人們所發(fā)現(xiàn)。

作者是20世紀80年代的大學生，整個社會的學習氛圍非常濃厚，科技史上那些偉大發(fā)現(xiàn)的思想淵源、那些科學巨人、發(fā)明奇人的成長經(jīng)歷、影響到大學里同學們在圖書館的知識海洋里遨游。

數(shù)理化老師在課堂上能夠把任何一個知識點推導到公式，尤其是在理論課程的學習，特別注重學術思想的傳授、通過科學思維方法、科學觀點的講授，介紹科學研究的方法論和認識論，啟迪學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)科學素質(zhì)。

此外，教學中培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，近代由于空氣動力學以及機械學的發(fā)展，人們漸漸懂得了鳥類飛行的原理，萊特兄弟載人飛行的成功，奠定了今天宇宙航行的基礎。那時國際交流日益頻繁，近百年來，飛機使人類生存的巨大星球縮小成為一個小小的世界。

20世紀90年代末，作者來到英格蘭歷史悠久的利茲大學在瓦勒里·杜邦（Valerie Dupont）博士和艾倫·威廉（Alan Williams）教授、英女王親授的最高級巴斯爵士（CBE-英國皇家司令勛章）的指導下，做燃料燃燒方面的課題。威廉教授是英國皇家工程院院士，他對燃料利用和轉化科學的杰出貢獻被業(yè)界公認，尤其是在電廠及引擎的實踐中對燃燒和環(huán)境方面的深刻理解更是如此。

在對貧甲烷/氧氣/氮氣混合氣體的燃燒進行的理論研究中，使用的是滯止點流動反應器實驗裝置，其實就是一個特殊的燃燒器，首次從實驗和模擬的角度提出了燃料轉化率和一氧化碳選擇性與鉑表面溫度（一直到超過了單相點燃溫度區(qū)）的關系。

科學研究理論發(fā)現(xiàn)在世界范圍內(nèi)公開，已得到多家國際研究機構的驗證和確認，且對有應用的現(xiàn)場進行實證和理論指導。

在國外學習、工作期間，作者也向海外人員傳遞著中國人民的勤勞熱情、樂于助人的品質(zhì)，結下了深厚的友誼。

作者以卓越的成就成功地完成了博士論文及參加了后續(xù)的科研工作，2002年回國。

2007年金秋，杜邦博士受北京市重點實驗室邀請來華講學，在中國具有完備燃料工業(yè)研究基礎的實驗室與相關的師生交流了國際上甲烷催化燃燒領域的研究內(nèi)容和思考。另外，杜邦博士還講解了富氫煤氣生產(chǎn)中的非混合蒸汽重整研究成果。

此次中國之行，作者還向杜邦博士介紹了中華民族璀璨絢麗的傳統(tǒng)文化，在游覽故宮博物院時，隨行的學生們向杜邦博士講述了故宮的文化背景和當時建造上的先進技術及精巧又壯觀的排水系統(tǒng)。北京故宮不僅具有濃郁的東方特色，思想內(nèi)涵表現(xiàn)力非常豐富，主要因使用了琉璃裝飾而顯得富麗堂皇，更是聞名于世界建筑史。琉璃構件的顏色也較為豐富，有黃、綠、藍、紫、翠藍等多種，與山石古樹交相輝映，充分展示花園建筑的多姿多彩。

司馬臺長城是世界文化遺產(chǎn)，也是我國唯一保留明代原貌的古建筑遺址。站在歷史積淀的長城上，極目遠眺雄偉壯觀、蜿蜒連綿的萬里長城時，杜邦博士贊嘆于中國古代人民的勇敢與智慧，且隨手撿起了其他游客丟在地上的紙屑，并帶動隨行的師生紛紛效仿，就這樣把沿路上的廢棄物撿干凈了。

通過國際交流，中法英科研人員組成了催化燃燒低碳能源環(huán)保團隊，在催化燃燒領域進行了理論和應用研究。

用此原理，本團隊0-1原創(chuàng)開發(fā)了催化燃燒設備，在研制大型組合聯(lián)動設備中多次改動幾米高的機械構造，那時師生及技術人員幾乎每天都在理論分析、運行調(diào)試和機械修改的工作中，一天早晨的運行中，組合聯(lián)動設備同時達到穩(wěn)定的催化燃燒狀態(tài)，煙氣中NOx 、CO和未完全燃燒的碳氫化合物已低于4ppm。學生感慨道 “眾里尋他千百度。驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。”

根據(jù)中國計量院出具的煙氣成分檢測報告，在應用中也實證了發(fā)現(xiàn)的甲烷催化燃燒機理的結果，科技日報新聞版面報道了天然氣低碳催化燃燒開辟化石能源無污染燃燒新途徑。

在此之后，作者及其學生們在催化燃燒技術的應用上提出了尾礦、粉煤灰再生利用的一種新辦法，開創(chuàng)了生產(chǎn)類寶石色彩釉藝術品的生產(chǎn)工藝，貫徹了節(jié)約、環(huán)保的理念，同時也為彩釉藝術品質(zhì)量的提升貢獻了一種方案，燒出的琉璃瓦成品，花紋流暢、顏色清雅細膩，靈動，晶瑩剔透，為傳統(tǒng)生產(chǎn)創(chuàng)新方面探索了新的思路。

甲烷催化燃燒技術燒制琉璃藝術品順應時代發(fā)展的環(huán)保高效的目標，是科技與藝術的融合與創(chuàng)新，也是現(xiàn)代文化建構的重要體現(xiàn)，推動著 21 世紀人類社會和文化建設的發(fā)展。與時舒卷，探索優(yōu)秀文化，向世界傳播中國傳統(tǒng)文化在當代科技下的改良與創(chuàng)新，既為節(jié)能環(huán)保做出思考和實踐，又為國際間的文化藝術交流做出推動和貢獻。