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　　“這個獎項是對之前工作成果的獎勵，也是對未來工作的期許和鼓勵，推動我去做更有挑戰(zhàn)性、更具困難的科學研究工作?！?月28日，在2022年廣東省慶祝“五一”國際勞動節(jié)暨勞模表彰大會上，中科院廣州能源所城鄉(xiāng)礦山集成技術(shù)研究室副主任袁浩然這樣對記者說道。他是2022年度廣東省五一勞動獎?wù)碌墨@得者。

　　長期以來，我國有機固體廢棄物產(chǎn)量巨大，種類繁多，組分復雜且含有污染元素，處置不當不僅會造成環(huán)境污染，也會產(chǎn)生大量的溫室氣體。袁浩然長期從事基于低碳排放的有機固廢高效清潔利用基礎(chǔ)理論研究與新技術(shù)開發(fā)，在清潔熱化解構(gòu)、提質(zhì)重構(gòu)轉(zhuǎn)化、產(chǎn)物進階提升等方面取得多項原創(chuàng)性成果。

　　在2022年4月15日的廣東省科技創(chuàng)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(gòu)與提質(zhì)重構(gòu)響應(yīng)機制”項目獲2021年度廣東省自然科學獎一等獎。這項研究工作揭示了關(guān)鍵元素在熱化解構(gòu)中的演化規(guī)律，突破了原料純化、熱化學制備、產(chǎn)物精制以及污染控制等從原料到產(chǎn)物的過程中諸多問題的整體化研究瓶頸。

　　　　矢志鉆研“變廢為寶”的科學路徑

　　袁浩然辦公室墻上掛著中國科學院原院長路甬祥的題字“變廢為寶”，這常常提醒著他在有機固體廢棄物清潔利用的道路上持續(xù)鉆研下去。他從本科到博士學習的都是熱能工程，這個學科涵蓋制冷、汽車發(fā)動機、鍋爐等多個領(lǐng)域，但他最終將有機固廢高效清潔利用作為自己的鉆研方向。“有機固廢的處理也與熱能工程密切相關(guān)，比如我們用熱處理方式解決有機固廢帶來的環(huán)境問題，并提供有效的能源?！痹迫徽f。

　　袁浩然告訴記者，有機固廢畢竟是廢棄物，科學研究首先要關(guān)注其環(huán)境屬性，要用節(jié)能高效的辦法去處理將其轉(zhuǎn)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。

　　有機固廢資源化利用的主要手段之一是熱化學轉(zhuǎn)化，先將有機固廢分解為單體或其他小分子片段，再通過官能化或其他手段，對目標產(chǎn)物進一步進行提質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為各類高值化學品和生物碳基材料，如液相產(chǎn)物包括高辛烷值汽油、低凝潤滑油等高質(zhì)燃油、芳香烴基礎(chǔ)化學品甚至一些精細化學品，固相產(chǎn)物包括吸附固定污染物的碳基吸附劑、用于制備生物柴油的碳基催化劑等。全過程可以實現(xiàn)清潔處理，不會產(chǎn)生二次污染。

　　袁浩然帶領(lǐng)團隊開發(fā)出系列針對生活垃圾、污泥、工業(yè)固廢、油泥等廢物清潔處置的關(guān)鍵技術(shù)與裝備，形成了碳基調(diào)理劑、催化劑及高值化學品等系列綠色產(chǎn)品；建設(shè)可燃固廢清潔熱轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，實現(xiàn)島礁可燃固廢無害化與減量化目前運行穩(wěn)定；針對疫情導致醫(yī)療廢物爆發(fā)式增長，開發(fā)了車載式醫(yī)療廢物熱化學清潔處置裝備，服務(wù)于多個園區(qū)廢棄口罩防護服清潔處置……

　　突破從原料到產(chǎn)物過程中整體化研究瓶頸

　　2022年4月15日，在廣東省科技創(chuàng)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(gòu)與提質(zhì)重構(gòu)響應(yīng)機制”項目獲2021年度廣東省自然科學獎一等獎。這項研究凝聚了袁浩然團隊十余年的心血。

　　袁浩然科研團隊圍繞有機固廢熱化學反應(yīng)過程中分子轉(zhuǎn)化機理不清晰、熱化解構(gòu)同步提質(zhì)過程多路徑競爭、一次重構(gòu)產(chǎn)物進階提質(zhì)方法不明等關(guān)鍵科學問題的研究，項目組開展了長期的基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)。

　　這一系列研究工作揭示了關(guān)鍵元素（如生物質(zhì)中含有的堿金屬和過渡金屬）在熱化解構(gòu)中的演化規(guī)律，突破了從原料到產(chǎn)物的過程中包括原料純化、熱化學制備、產(chǎn)物精制以及污染控制等諸多問題的整體化研究瓶頸，構(gòu)建了以目標產(chǎn)物為導向的分級熱解、催化熱解、化學鏈氣化多手段分階研究新途徑，形成熱化解構(gòu)與提質(zhì)重構(gòu)相互響應(yīng)機制，使得原料至產(chǎn)物、產(chǎn)物再回歸原料的反應(yīng)路徑清楚明晰、并相互對照響應(yīng)。

　　在此基礎(chǔ)上，該團隊提出氣液固三相產(chǎn)物增值增效新途徑，創(chuàng)新完善“原料指紋圖譜識別——解構(gòu)重構(gòu)響應(yīng)機制——產(chǎn)物二次增值增效”全鏈條理論，該鏈條使每一種有機固廢都有了自己的“身份證”，并可以根據(jù)每一種特性的有機固廢提出具體的循環(huán)利用方法，做到“因材施策”。

　　袁浩然目前正在籌備建立“退役新能源器件循環(huán)利用研發(fā)平臺”，以退役儲能系統(tǒng)、光伏組件、風電機組葉片為對象，集成了精細智能拆解、有機廢材高效熱轉(zhuǎn)化、廢雜金屬清潔回收及綜合支撐4個子平臺，形成涵蓋基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、裝備研制和技術(shù)測試驗證的全鏈條綜合性研發(fā)平臺。

　　之所以說每一種有機固廢都有了自己的“身份證”，是因為通過長期的基礎(chǔ)研究，我們能夠弄清楚不同類別有機固廢的元素構(gòu)成與轉(zhuǎn)化機理，這為我們找到處理它們的辦法打下扎實的基礎(chǔ)。

　　——袁浩然

　　有機固廢

　　含碳的廢棄物，有能源化、資源化利用的價值。但長期以來，有機固廢是以填埋這樣的粗放方式處理，不利于國家“雙碳”戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。