问泉哪得清如许
--记上海交通大学能源研究院院长、民进上海市委副主委黄震

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  能源危机世所共知,而做好环境保护,为后人留下更多的青山秀水也成为越来越多人的共识。节约能源与环境保护已是当今人们需共同面对的两大重要现实问题,二者之间密不可分。如何高效清洁地使用能源并找到能实现能源替代的新型二次能源成为各国尤其是能源科学家们所梦寐以求的。上海交通大学能源研究院院长、民进上海市委副主委黄震教授多年来坚持不懈开展高水平能源科学与技术研究,取得了令人瞩目的成就。

  
  灵感发自偶然

  在不久前公布的2005年上海市科技进步奖获奖名册里,黄震教授榜上有名,他作为主要完成人的科研项目“燃油溶气雾化与燃烧新技术的基础研究”荣获一等奖。
  我国并非一个石油资源丰富的国家,而作为一个世界上人口最多的发展中大国,随着经济的高速发展,如何高效低污染地使用燃油成为亟需解决的重大课题。黄震教授的这一获奖项目,不仅成功解决了燃油溶气喷射中溶气析出气泡生长率低和溶气燃油快速制备这二个国际上一直未能解决的技术难题,而且发现了一种能同时有效地降低柴油发动机氮氧化物和碳烟微粒排放的新方法,在降低油耗和减少尾气的排放上都取得显著效果。
  基于这一研究成果,黄震教授在国际上提出了燃油溶气雾化与燃烧新概念和理论。研究成果获得了国际同行高度评价和注目,这项新技术有着很大的使用价值和现实意义,可应用到内燃机、燃汽轮机、锅炉和其它工业燃烧器上,起到节能和改善大气污染的作用,能带来可观的经济效果和社会效益。
  其实,早在上世纪八十年代初,燃油溶气技术即开始受到人们的关注,但美国普渡大学Lefebre教授经过研究也认为溶气析出的气泡生长率慢,不能有效改善燃油雾化。这对溶气燃油喷射的发展是一个实质性限制。这些观点以后长期被学界公认,以致溶气燃油喷射研究在很长一段时间内未取得进展。
  但是,当时刚于1988年获得交通大学工学博士学位的黄震却没有在这些“权威”结论前打退堂鼓。年轻的他做起了有心人,时刻关注着和探寻着解决这一技术的方法。一个偶然的机会,在一次试验中,他偶然发现用射流溶气的方法能使燃油产生的粒径细小而均匀,且喷雾锥角大,雾化效果好。黄震敏锐地感觉到这可能会产生一种新的技术和方法。有时候就是这样,机会来自灵感,灵感来自偶然。黄震抓住了这个机会。从1990年开始,无论是在日本做博士后期间,还是在母校上海交通大学工作期间,他都未中断过研究。他一步步深入,并从燃油雾化、气泡生长、燃烧与排放控制等方面提出了系统的理论。黄震和他的助手们经过多年持之以恒地努力攻关,终于成功地解决了困扰学界多年的两大难题,推翻了“权威“的定论,从而使研究取得了实质性的突破和进展。

  
  研制成功我国首台二甲醚城市客车

  今年年底,在上海的街头将会出现一种新型的公交车。从外形上或许看不出它与普通公交车有什么太大的区别,但车身上醒目的“DME”三个大字母将提醒你,这是一辆以二甲醚百分之百替代石油的清洁能源城市客车。这是黄震为首席科学家的国家科技攻关项目“二甲醚汽车的研究开发”的研究成果。
  二甲醚简称DME,是一种可从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取无毒含氧燃料。国际上对二甲醚作为燃料的研究始于1995年,黄震教授对二甲醚汽车的研究几乎与国外同步。由于发达国家技术上的封锁,起步的时候非常艰难,但黄震并无畏惧,下决心走自主创新的道路。他凭借自己深厚的理论功底和学术造诣,从基础研究开始着手。自1997年起,他和同仁们承担了我国首项有关二甲醚燃料的国家自然科学基金项目“新型低排污二甲醚燃料喷雾特性和燃烧机理的研究”,对二甲醚燃料喷射过程、燃烧过程、发动机性能、可靠性和材料相容性进行了深入系统的研究,自主研制了适合于二甲醚燃料特性的发动机燃料供给、喷射系统和燃烧系统,成功开发了整机动力性、经济性、排放和噪声都优于原柴油机的二甲醚燃料发动机。
  从2002年开始,黄震教授通过产学合作,承担二甲醚国家科技攻关项目,仅用两年时间,研制成功了我国第一台二甲醚城市客车,2005年4月通过了国家科技部的成果验收,并于当年5月正式上路。经国家权威部门检测,这辆新型客车动力强劲,车内噪音比原型车下降2.5分贝,排放远优于欧Ⅲ排放限值,碳烟排放为零,能彻底解决城市公交车冒黑烟问题。
  这一成果目前已获十项国家发明专利授权,并得到中央和上海市领导的重视和关注。在上海市政府的组织与支持下,他们的这一科研成果还在产学研结合、科技成果产业化方面走出了一条创新之路。通过产学合作,他们联合上海汽车工业(集团)公司、上海柴油机股份有限公司和上海华谊集团公司,进行产业化。今年上海已把二甲醚汽车产业化列为新能源汽车发展计划,计划年底在上海建成首条二甲醚公交示范线路,期望世博会以前形成1000辆以上的使用规模。据上海焦化公司测算,如果上海1.5万辆柴油公交车全部改用二甲醚,每年可节省燃料费3亿多元。而其将带来的环境效益更是无可计量。

  成绩归于团队

  出生于上世纪六十年代初的黄震教授正是年富力强的时候,作为一位博士生导师、教育部"长江学者奖励计划"特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,无论在行政上还是学术上都是重任在肩。他在行政上担任上海交通大学能源研究院院长、机械与动力工程学院副院长、燃烧与环境技术研究中心主任等行政职务。在学术上担任国家教育部科学技术委员会学部委员,国家“清洁汽车行动计划”专家组成员、中国工程热物理学会副理事长,ILASS-Asia国际学会主席等学术职务。
  谈到成绩,黄震总是把功劳归于团队。他认为自己的许多工作都得益于两个团队,一是科研团队,一是产业化团队。同时,他感到学校领导对他的各项工作也给予了大力的支持。
  在番禺路僻静的一隅,一座长长的三层小楼静静地矗立在融融的春光里。婆娑的绿叶掩映中,“能源研究院”的牌子简单而朴素,如同这座小楼,也如同这座小楼里的主人。俗话说,山不在高,有仙则灵,水不在深,有龙则灵。在这都市里难得清净的所在,黄震和他的同仁们,耐得辛苦,耐得寂寞,面对红尘,却始终守望着自己心中的那片净土。而在科学研究的道路上,他们却是走在世人前列的尖兵。“问泉哪得清如许,为有源头活水来”,黄震带领他的同仁们,用自己的渊博学识和创新精神书写着对事业、对国家的忠诚。他们所取得的成果,其应用前景不仅仅体现在巨大的经济效益上,其对发展我国的汽车代用燃料体系,逐步改变能源结构,以切实降低我国对石油资源的依赖性,实现石油替代,从而无论是在保证我国能源安全还是环境保护方面乃至对保证和促进我国经济和社会的可持续发展所具有的重大意义,无疑是深远的、战略性的。
  




  作者:邹海伟   

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