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為了我們的綠水青山夢——記重慶大學動力工程及工程熱物理教師團隊

在重慶大學, 有這樣一群人, 在教學之外, 他們每天的工作都是與各種工業廢氣、廢水、廢渣打交道, 或是化身“養殖戶”, 在實驗室樓上養微藻……他們是以廖強教授為首的動力工程及工程熱物理教師團隊, 因為共同的理念和興趣走在一起, 只為實現心中的碧水藍天夢。

廖強團隊成員(部分)合影

做清潔能源的先行者

走進重慶大學低品位能源利用技術及系統教育部實驗室, 伴隨著機器運轉聲, 團隊負責人廖強教授正在指導學生做實驗, 他耐心地為學生指出問題、答疑解惑。 在青年師生的眼裡, 廖強教授和藹謙遜, 既是良師也是益友。

廖強的團隊長期工作在能源動力領域教學與科研一線, 他們從事強化傳熱傳質理論及方法研究, 並將其推廣應用于餘熱回收利用、微生物能源轉化、環境污染治理、燃料電池、微機電系統等領域, 在多項關鍵技術上取得突破,

促進了能源高效清潔利用技術和可再生能源利用技術的發展。 他們研發的三維擴展表面強化傳熱技術處於國內領先、國際先進水準, 廣泛運用於工廠的餘熱回收、製冷空調、化工等領域。

此外, 團隊牽頭承擔了“高溫高含塵煙氣連續高效餘熱深度回收技術”和“液態熔渣高效熱回收與資源化利用技術”等國家科技部重點研發計畫專案, 均對我國節能減排具有重要作用。

神奇微藻

吸的是二氧化碳, 吐出的是燃料

團隊意識到, 僅僅在減少污染物排放上下功夫遠遠不夠, 要徹底治理污染最終需要低碳的可再生能源。

在廖強團隊的微藻人工溫室和微生物燃料電池人工溫室中可以看到, 偌大的實驗室內,

形態各異的試管等容器中, 有綠色的微藻, 還有產電的細菌。

廖強教授介紹, 微藻是指那些在顯微鏡下才能辨別其形態的微小藻群, 有兩萬多種, 它是水體生態系統中的初級生產者。 “它們就像是一個由太陽能驅動的細胞工廠。 ”廖強教授比喻道。 在這個工廠裡, 微藻可源源不斷地將二氧化碳和廢水中的氮、磷等物質轉化為富含油脂、糖和蛋白的生物質。 此後這些油脂就可以被轉換成生物柴油, 實現變廢為寶。

技術創新 突破微藻能源領域技術瓶頸

在微藻能源領域, 針對現有微藻培養光生物反應器體積大、占地寬、成本高、產率和效率低等突出問題, 廖強教授的團隊開展了系統的理論和實驗研究工作, 原創性地提出多種高效微藻培養光生物反應器技術,

其性能居於國際先進水準;同時, 提出採用中低溫太陽能對微藻進行熱水解, 然後利用水解液進行發酵制取富氫甲烷等生物燃氣的新的技術路線, 以提高微藻制取生物燃料的效率, 推動微藻能源走向實用化。 目前, 在國家自然科學基金重點項目和中-泰國際合作專案資助下, 已突破關鍵的技術瓶頸, 完成了裝置實驗驗證, 實驗樣機已於2017年底投入使用。

目前, 廖強教授的團隊正在建立600平方米的新平臺, 這個一體化平臺集合了微藻培養、採收、分離和太陽能水熱水解以及微生物發酵制取富氫甲烷等功能, 並採用光伏-光熱一體化裝置和儲能裝置供給系統的電、熱、以及微藻反應器夜間的光照需求,

實現全太陽能投入的微藻減排和能源化轉化。 接下來, 他們要將此平臺推廣到工業減排、廢水廠淨化廢水和生物燃料生產等領域。

廖強教授望著手中盛滿綠色微藻的反應器, 滿懷憧憬。 據他估算, “若我國1.5%的土地面積用來養殖微藻, 可減少2015年我國約90億噸的二氧化碳排放量, 年產8億噸的生物柴油, 超過全國燃油的總消耗量。 ”

一盞不滅的燈 實驗室的吸引力

廖強牽頭的這個團隊, 主要從事工程熱物理方向的研究工作, 他們笑稱自己是“燒鍋爐的”。 15人組成的團隊裡, 有6位是“80後”。 團隊成員大多是本科和碩士階段在國內就讀, 博士或博士後階段前往國外深造, 完成學業後又回到重慶大學任教。

團隊成員付乾正是在廖強教授和朱恂教授的引薦下到日本讀博, “當時二位前輩給我的臨別贈言就四個字——學成歸國,所以我後來就回到了重慶大學做科研。”目前是重慶大學一名特聘研究員的他,把團隊取得突出成果的原因歸結為一種“不怕吃苦、紮根實驗室”的精神。

在這個團隊中,葉丁丁教授的一段故事也常常被學生們用以自勉。

2011年,葉丁丁已經懷孕,而她參與的一項實驗也進入關鍵攻堅階段。雖然實驗室中要採用化學試劑,為了能突破實驗中的這道難關,她仍然堅持來實驗室,一邊指導,一邊動手實驗,直到臨產。

科研人的這份堅守與品性,鑄就了團隊輝煌而豐碩的成果,也身體力行地感染著身邊的學生。

一群有愛的老師 傾其所有助力學生成長

這是團隊負責人廖強和朱恂一天的行程:早上5、6點起床,趕飛機到北京參加會議,結束後迅速趕回重慶,回到家已是淩晨三點多,他們還要再繼續備課。第二天一早,兩位老師又精神奕奕地準時出現在課堂上。

廖強教授(左四)正在實驗室給大家講解微藻的特性

“有時深夜經過廖老師的辦公室,總會看見他還在專心備課。廖老師上課從不使用幻燈片課件,堅持用粉筆在黑板上一步步推導公式,讓我們清楚地知道演算過程。他的理論功底深厚,講課富有激情和感染力,常常將科研實踐中的案例融入教學中,聽他的課真是一種享受。” 廖強的博士何雪豐說。

在學生眼裡,看上去親切隨和的老師們,在科研和教學中卻是不折不扣的 “完美主義者”。僅有幾名研究生參與的小組討論會開上5、6個小時是常有的事,老師們對學生的研究進展總要打破砂鍋追問到底,絕不含糊每一個細節,務必幫他們理順研究思路,把握研究方向,糾正科研中的不良習慣,養成嚴謹的治學態度。誤了午飯時間,有時來不及吃飯便趕往課堂,準備下午的課程。

“聰明人要會尋找初露頭角的最前沿的方向,做最創新哪怕是很簡單的事情。”這是辛明道教授留給廖強的最珍貴的寄語,他將這句話送給了青年師生。

“當時二位前輩給我的臨別贈言就四個字——學成歸國,所以我後來就回到了重慶大學做科研。”目前是重慶大學一名特聘研究員的他,把團隊取得突出成果的原因歸結為一種“不怕吃苦、紮根實驗室”的精神。

在這個團隊中,葉丁丁教授的一段故事也常常被學生們用以自勉。

2011年,葉丁丁已經懷孕,而她參與的一項實驗也進入關鍵攻堅階段。雖然實驗室中要採用化學試劑,為了能突破實驗中的這道難關,她仍然堅持來實驗室,一邊指導,一邊動手實驗,直到臨產。

科研人的這份堅守與品性,鑄就了團隊輝煌而豐碩的成果,也身體力行地感染著身邊的學生。

一群有愛的老師 傾其所有助力學生成長

這是團隊負責人廖強和朱恂一天的行程:早上5、6點起床,趕飛機到北京參加會議,結束後迅速趕回重慶,回到家已是淩晨三點多,他們還要再繼續備課。第二天一早,兩位老師又精神奕奕地準時出現在課堂上。

廖強教授(左四)正在實驗室給大家講解微藻的特性

“有時深夜經過廖老師的辦公室,總會看見他還在專心備課。廖老師上課從不使用幻燈片課件,堅持用粉筆在黑板上一步步推導公式,讓我們清楚地知道演算過程。他的理論功底深厚,講課富有激情和感染力,常常將科研實踐中的案例融入教學中,聽他的課真是一種享受。” 廖強的博士何雪豐說。

在學生眼裡,看上去親切隨和的老師們,在科研和教學中卻是不折不扣的 “完美主義者”。僅有幾名研究生參與的小組討論會開上5、6個小時是常有的事,老師們對學生的研究進展總要打破砂鍋追問到底,絕不含糊每一個細節,務必幫他們理順研究思路,把握研究方向,糾正科研中的不良習慣,養成嚴謹的治學態度。誤了午飯時間,有時來不及吃飯便趕往課堂,準備下午的課程。

“聰明人要會尋找初露頭角的最前沿的方向,做最創新哪怕是很簡單的事情。”這是辛明道教授留給廖強的最珍貴的寄語,他將這句話送給了青年師生。

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