治理霧霾亟需專利亮劍

馮飛

2014年，盤踞城市上空的霧霾恐怕仍是人們無法回避的話題。如何有效治理霧霾成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn)話題。

幾個月前，有媒體報道，北京正在研究通過向大氣中注入液氮的方式來清除霧霾。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這種治理霧霾的方式成本高、實(shí)用性低，不適合廣泛應(yīng)用。北京的這種“無奈之舉”反映了我國當(dāng)前治理霧霾技術(shù)的落后。在國內(nèi)，用于清除PM2.5的最好方式就是空氣凈化器，但空氣凈化器只能凈化室內(nèi)空氣，無法治理室外大范圍的霧霾。

當(dāng)前，國內(nèi)外多家企業(yè)在空氣凈化器領(lǐng)域提交了諸多專利申請，并在PM2.5監(jiān)測方面進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)，但在治理霧霾方面提交的專利申請卻很少。對此，有業(yè)內(nèi)專家建議，國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)加大對霧霾防治方面的技術(shù)創(chuàng)新，盡快研發(fā)成本低、實(shí)用性強(qiáng)的新技術(shù)。同時，國內(nèi)企業(yè)還應(yīng)改變產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生能源。

中國氣象局發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2013年全國平均霧霾天數(shù)創(chuàng)下52年之最。霧霾給我們的衣食住行帶來諸多不便。為消除霧霾，我國多個城市投入大量人力、物力進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，卻收效甚微。

據(jù)北京市人工影響天氣辦公室一位研究人員介紹，制冷能力較強(qiáng)的工業(yè)制冷劑液氮有望成為新的抗霾利器。這項(xiàng)新技術(shù)的實(shí)施原理是將液氮噴灑在空中，使之在地面上方形成高度至少達(dá)10米的薄霧。由于液氮具有吸附作用，它能吸附懸浮在空氣中的細(xì)顆粒物，并形成晶體掉落到地面上。這條厚度高達(dá)10米的氣體帶還在地面和城市上空之間形成了一條隔離帶，可以阻止被污染的空氣降落到地面上。在比較寒冷的天氣條件下，這條由液氮形成的氣體帶可以在空氣中維持?jǐn)?shù)小時。

這項(xiàng)治理霧霾的新技術(shù)還未應(yīng)用，便受到公眾的廣泛關(guān)注?！耙旱梢栽黾涌諝鉂穸龋⑽娇諝庵械募?xì)顆粒物，以達(dá)到凈化空氣的目的。但由于液氮的吸附率不穩(wěn)定，研究人員應(yīng)在提高液氮吸附率方面加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)。”西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授梁東麗表示，從理論上講，這項(xiàng)治理霧霾的新技術(shù)具有可實(shí)施性，但在實(shí)際應(yīng)用中還面臨諸多困難，比如液氮價格較貴，提高了治理霧霾的成本；液氮需要在低溫條件下保存，如何儲存大量液氮是亟需解決的難題；受天氣等諸多因素影響，人們很難將液氮均勻地噴灑在空氣中。梁東麗表示，研發(fā)人員應(yīng)盡快克服以上困難，降低成本，提高這項(xiàng)新技術(shù)的實(shí)用性。

霧霾頻發(fā)帶火了空氣凈化器市場。數(shù)據(jù)顯示，2013年國內(nèi)空氣凈化器市場總銷售額同比增長七成，在淘寶網(wǎng)購買空氣凈化器的用戶同比增長131%，京東商城空氣凈化器的銷售額達(dá)10億元，同比增長420%。

空氣凈化器市場的火爆也促使多家企業(yè)涉足該領(lǐng)域，國內(nèi)知名品牌主要有亞都、美的、格力、海信等，國外品牌則有布魯雅爾、松下、三洋、大金、日立、夏普、LG、三星等。目前市場上的空氣凈化器主要有3種：一是濾網(wǎng)凈化類，它采用被動吸附過濾式的凈化原理，用抽風(fēng)機(jī)將空氣抽入機(jī)器，通過內(nèi)置的濾網(wǎng)過濾空氣，起到過濾粉塵、異味、有毒氣體和殺滅部分細(xì)菌的作用；二是無濾網(wǎng)類，它可以主動向空氣中釋放凈化滅菌因子，通過空氣流通實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)各個角落的空氣凈化；三是雙重凈化類，它采用被動式凈化技術(shù)與主動凈化技術(shù)相結(jié)合的凈化原理。

“在國內(nèi)空氣凈化器市場，國外產(chǎn)品比國內(nèi)產(chǎn)品更具有優(yōu)勢，比如主推‘凈離子群技術(shù)的夏普公司占據(jù)了高端市場的較大份額，它在該領(lǐng)域研發(fā)的先進(jìn)技術(shù)包括活性炭高效空氣超強(qiáng)過濾、活氧強(qiáng)效消毒、納米光觸媒凈化空氣、分解農(nóng)藥等?！敝型额檰柟咀稍冾檰柎掼そ榻B說。

國內(nèi)外企業(yè)在空氣凈化器領(lǐng)域加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)的同時，也積極開展專利布局。瑞典生產(chǎn)的布魯雅爾空氣凈化器雖然價格較高，但依然受到國內(nèi)消費(fèi)者的熱捧。國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局材料工程發(fā)明審查部審查員昌學(xué)霞經(jīng)過專利文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，在空氣凈化領(lǐng)域，布魯雅爾已經(jīng)在美國和日本提交了多件專利申請，并提交了多件國際專利申請。它在該領(lǐng)域強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)實(shí)力及開展的專利布局正是其產(chǎn)品打入國際市場的重要因素。

“國內(nèi)企業(yè)在空氣凈化領(lǐng)域提交的專利申請主要包括活性炭過濾、細(xì)顆粒物過濾網(wǎng)、光觸媒分解、靜電集塵、紫外線殺菌、等離子體凈化、臭氧、負(fù)離子除塵、化學(xué)吸附等，國外企業(yè)在該領(lǐng)域提交的專利申請主要是環(huán)境監(jiān)測及分析。”昌學(xué)霞介紹。

在治理霧霾方面，國內(nèi)企業(yè)也正積極研發(fā)相關(guān)技術(shù)。昌學(xué)霞介紹，目前國內(nèi)企業(yè)提交的專利申請主要集中在三個方向：一是采用傳統(tǒng)的除塵裝置，如旋風(fēng)除塵器、電除塵器等，但它們對PM2.5的去除能力有限，因此有企業(yè)在此基礎(chǔ)上研發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù)，即通過化學(xué)團(tuán)聚、超聲團(tuán)聚或電場團(tuán)聚等技術(shù)使細(xì)顆粒物增大，再用傳統(tǒng)除塵裝置進(jìn)行捕捉；二是改進(jìn)PM2.5過濾裝置，使之能夠直接捕捉PM2.5；三是利用高溫燃燒的方法去除PM2.5顆粒物。

“治理霧霾還需要從源頭抓起，并加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)力度?！庇捎赑M2.5主要來自火力發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)以及汽車尾氣的排放，昌學(xué)霞建議相關(guān)研究機(jī)構(gòu)可加強(qiáng)燃料添加劑的技術(shù)創(chuàng)新，這些添加劑在燃料燃燒過程中同步擴(kuò)散到煙塵中，并在煙塵中與PM2.5接觸粘連碰撞，使PM2.5顆粒附著和沉積到添加劑的表面上，從而使顆粒逐漸增大，可以輕易被除塵器捕捉，大大減少空氣中的PM2.5含量。

崔瑜還表示，目前，國內(nèi)還未研發(fā)出有效治理霧霾的技術(shù)，治理霧霾還需從源頭和終端排放兩方面發(fā)力。同時，我國還可以借鑒倫敦治理霧霾的經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和控制汽車尾氣排放，并在新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)方面加大研發(fā)力度?！?/p>