袁浩然：變廢為寶 讓有機固廢煥發綠色生機

文/ 卓映紫

[導語]

有機固廢作為人類生活、生產、消費和其他活動中的伴生品，幾乎成為無所不見的存在。對于我國這一人口大國而言，在驚異其體量之龐大外，如何有效處理有機固廢更是亟須解決的一大難題。在如何高效實現有機固廢清潔化、資源化的道路上，中國科學院廣州能源研究所研究員袁浩然已埋首前行二十余年，他逐“綠”而行，讓有機固廢煥發出別樣的綠色生機，為“綠色中國”打好底色。

［人物簡介］

袁浩然，中國科學院廣州能源研究所城鄉礦山集成技術研究室副主任、研究員，國家杰出青年科學基金獲得者。先后主持國家重點研發項目、廣東省重點領域研發計劃項目等國家和省部級科研項目20 余項。發表SCI/EI 論文 130 余篇，擁有國內發明專利授權 47件、國際發明專利 4件。2023年，獲廣東“最美科技工作者”稱號，曾獲廣東省科學技術獎自然科學獎一等獎（排名第一）、廣東省技術發明獎一等獎（排名第一）。

袁浩然在做試驗

矢志攻堅 變廢為寶

從本科到博士學習，熱能工程專業一直是袁浩然的堅定選擇。

走進袁浩然的辦公室，墻上橫掛著中國科學院原院長路甬祥題字“變廢為寶”，格外引人注目。袁浩然對記者說道：“有機固廢的處理與熱能工程密切相關，比如我們用熱處理方式可以解決有機固廢帶來的環境問題，并提供有效能源?！?/p>

長期以來，我國有機固體廢棄物產量巨大，種類繁多、組分復雜且含有污染元素，處置不當不僅容易造成環境污染，也會產生大量的溫室氣體。袁浩然向記者介紹，有機固廢指的是含碳的廢棄物，具有能源化、資源化利用的價值。傳統有機固碳通常進行填埋處理，但這并不利于國家“雙碳”目標的實現。袁浩然講到，有機固廢作為廢棄物，在進行科學研究時首先要關注其環境屬性，通過節能高效的處理辦法將其轉化為資源和能量，而不是一味鼓吹有機固廢的資源屬性和能源屬性。

熱化學技術作為有機固廢資源化利用的主要手段之一，旨在通過將有機固廢分解為單體或其他小分子片段，再經由其他手段對目標產物進一步提質，將其轉化成各類高值化學品和生物碳基材料。但有機廢棄物的成分之復雜，使得有機廢物在可控化處理和利用方面常處于“寸步難行”的狀態。

對此，他圍繞有機固廢熱化學反應過程中分子轉化機理不清晰、熱化解構同步提質過程多路徑競爭、一次重構產物進階提質方法不明等關鍵科學問題，耗時多年帶領其團隊開展深入研究。

天道酬勤，自古道皇天不負有心人。2022年4月15日，在廣東省科技創新大會上，袁浩然作為第一完成人的“復雜長鏈有機固廢熱化解構與提質重構響應機制”項目獲2021年度廣東省科學技術獎自然科學獎一等獎。這項凝聚了袁浩然團隊多年心血的研究在這一刻得到了見證和認可。

這一系列研究工作發現了有機固廢通過熱解氣化能實現其有序重組為替代類產品，揭示了關鍵元素在熱化解構中的演化規律，構建了以“熱化解構－提質重構－進階提升”為路徑的多元固碳利用理論體系，開發了系列關鍵技術及裝備，獲得了三相產物增值增效新途徑，使得原料至產物、產物再回歸原料的反應路徑清楚明晰并相互對照響應，成為支撐碳達峰碳中和與“無廢城市”目標的重要手段之一，并在后續研究中研發了碳基調理劑、高辛烷值燃油、高純度金屬以及酯交換催化劑等系列綠色產品。

逐“綠”而行 還凈海島

細軟的沙灘上散落著形狀不一、顏色各異的貝殼、海螺，若是伸手沒準還能從中挖出小螃蟹之類的海洋小生物……潔凈而充滿生機的海島環境是我們現在出行輕易可見的光景。

但昔日的海島，卻被塑料瓶、食物包裝袋等各種廢棄物所占據，受困于垃圾轉運及處理技術的滯后，日積月累形成大片的垃圾山。

2017年10月，廣州能源研究所響應國家需求，為我國南海某地提供兩套有機固廢清潔熱處置系統，解決當地生活垃圾等有機固廢無害化與減量化難題。面對該緊急任務，袁浩然一馬當先加班加點，最終用時45天完成所有設備的設計、生產及運輸，并確保所有設備按期抵達項目現場。在海島高溫高濕高鹽的特殊施工環境下，袁浩然率領團隊每天清晨隨第一縷陽光而出、夜晚伴一身鹽漬而歸，日均工作近15小時，僅用40天完成安裝，該系統一直穩定運行至今。

袁浩然向記者介紹，我國多個海島存在垃圾轉運難、可燃固廢種類復雜、尺寸均一性差、燃燒速率差異大所導致燃燒不完全、二次污染等問題。若能解決這個問題，海島的環保建設、運行維護將得到極大的改進，對國家而言，也能節省極大的開銷和人力物力。針對這一難題，袁浩然及其團隊提出構建噸級可燃固廢兩段式熱解燃燒技術與裝備，并開發出可燃固廢清潔熱轉化系統。以熱解氣化旋流燃燒為核心的噸級海島可燃固廢熱處置技術示范項目建設完成后，經官方認可已達到國際先進水平，實現了海島生活垃圾等可燃固廢的無害化與減量化目標，排放達到GB18485－2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》要求。

創新突圍 步履不停

理論需與實踐結合，技術也得通過轉移轉化才能真正用到實處。作為中國科學院研究團隊的一員，袁浩然深知作為一名科技工作者所肩負的職責和使命，在有機固廢清潔化資源化利用的道路上，袁浩然的前行步伐迅速而沉穩。

作為科研團隊研究骨干，袁浩然始終以科研創新為原動力，以關鍵技術為突破口，開發出系列針對生活垃圾、污泥、工業固廢、油泥等廢物清潔處置的關鍵技術與裝備，形成了碳基調理劑、催化劑及高值化學品等系列綠色產品。

截至目前，袁浩然帶領團隊開發的研究成果與中國石油天然氣集團有限公司、中國海洋石油集團有限公司、華潤環保發展有限公司等企業合作，已建成示范工程20余座。他主導研發的熱解氣化旋流燃燒技術每年可節省燃煤約64.8萬噸，新增收入超1.6億元?？扇脊虖U高效熱解技術為國內多家企業降低生產成本，減輕環保壓力，社會、生態、經濟效益顯著。同時，針對“雙碳”目標下新能源快速增加的趨勢，為解決光伏組件、風電機組葉片、儲能系統等大宗快增的退役新能源器件循環利用問題，袁浩然提出并在廣州建設集成精細智能拆解、有機廢材高效熱轉化、廢雜金屬清潔回收及綜合支撐4個子平臺的新能源器件循環利用能力提升國家級平臺與示范基地，促進我國戰略性礦產資源產業實現高效、循環、綠色發展。據了解，該內容已寫入國務院發布的《2030年前碳達峰行動方案》。

腳步不停，創新不止。在提及接下來的研究方向時，袁浩然表示，在有機固廢清潔化資源化利用這一領域中，我們國家還面臨著很多科學難題，涉及理論建設、技術改進和設備完善，未來仍要繼續致力于攻克這些難題，將核心技術掌握在我們自己手里。