謝克昌：點(diǎn)“煤”成金

□ 本刊記者 任光莉

煤炭，作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，素有“烏金”之稱，是能源安全的“壓艙石”和轉(zhuǎn)型發(fā)展的“穩(wěn)定器”。清潔高效地利用好煤炭資源，是許多科研工作者孜孜探索的目標(biāo)。

我國(guó)著名煤化工專家、中國(guó)工程院院士、青島科技大學(xué)氣候變遷與能源可持續(xù)發(fā)展研究院名譽(yù)院長(zhǎng)謝克昌，長(zhǎng)期在煤化工和煤的清潔高效利用領(lǐng)域進(jìn)行科研教學(xué)和戰(zhàn)略研究，為推進(jìn)能源革命、保障我國(guó)能源安全殫精竭慮、矢志奉獻(xiàn)，創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)點(diǎn)“煤”成金的奇跡。

一

1946 年，謝克昌出生于山西太原。祖父謝維楫早年留學(xué)日本專攻醫(yī)藥，一生懸壺濟(jì)世，不慕名利；父親謝益棠是太原工學(xué)院熱能專業(yè)的奠基人，一生教書育人，桃李天下。祖父輩們?yōu)閲?guó)為民的愛國(guó)赤誠(chéng)深深影響了謝克昌，從少年起他就發(fā)奮學(xué)習(xí)，立志報(bào)效祖國(guó)。

1968 年，從天津大學(xué)化工系畢業(yè)的謝克昌被分配到河北省黃驊縣（現(xiàn)為黃驊市）機(jī)械廠工作。一年后，他參加了該縣化工廠和化肥廠的籌建。在遍地都是鹽堿灘的黃驊縣，謝克昌依靠扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，把海鹽轉(zhuǎn)化成鹽酸和燒堿，從石油中提煉出汽油和柴油，用天然氣制出化肥……在他的不懈努力下，該縣的化工廠、化肥廠相繼投產(chǎn)運(yùn)行，在當(dāng)時(shí)被譽(yù)為“渤海灘上飛出的金鳳凰”。

在黃驊，謝克昌一干就是10 年。正是這10 年的基層磨煉，讓他對(duì) “實(shí)踐出真知”和“求實(shí)創(chuàng)新”有了深切的體會(huì)，也讓他深刻認(rèn)識(shí)到能源的高效潔凈利用對(duì)減少環(huán)境生態(tài)污染的重要性。

1978 年，謝克昌以高分考取太原工學(xué)院無機(jī)化工催化專業(yè)的研究生，從此開始了在煤化工領(lǐng)域的探索之路。研究生期間，導(dǎo)師的嚴(yán)格要求為他后來的學(xué)術(shù)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。他的碩士論文中關(guān)于二氧化硫在釩催化劑上反應(yīng)速度不連續(xù)性的發(fā)現(xiàn)，發(fā)表在催化領(lǐng)域具有重要影響的國(guó)際期刊《Journal of Catalysis》上。研究生畢業(yè)后，謝克昌留校任教，1983 年他作為太原工學(xué)院優(yōu)秀青年教師代表，赴美國(guó)南卡羅來納大學(xué)進(jìn)修，專修煤化工。兩年后，完成學(xué)業(yè)的謝克昌毅然放棄美國(guó)優(yōu)厚的生活和工作待遇回國(guó)，回到母校任教。他說：“學(xué)成報(bào)國(guó)是我唯一的想法。盡管當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的科研條件還比較落后，但我認(rèn)定自己的事業(yè)在中國(guó)。”

二

回國(guó)后的謝克昌，在教書育人的同時(shí)著手組建實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行煤化工領(lǐng)域的研究。當(dāng)時(shí)他的想法很明確：只有搭建平臺(tái)，才能有所作為。面對(duì)缺人、缺經(jīng)費(fèi)、缺實(shí)驗(yàn)設(shè)備的難題，謝克昌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)白手起家，克服重重困難，終于將實(shí)驗(yàn)室建成，研究也有了新的突破。

針對(duì)我國(guó)煤炭資源的開采利用處于初級(jí)階段，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重的現(xiàn)狀，謝克昌決心通過科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)使煤炭得到潔凈高效利用，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供保證，為后代留下永續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。于是，他把研究方向集中在指導(dǎo)工程開發(fā)的基礎(chǔ)研究和煤氣化、脫硫凈化、制備化工產(chǎn)品等方面。

為對(duì)煤化工利用中的主要過程煤的熱解和氣化進(jìn)行研究，謝克昌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自主建立了可模擬工業(yè)條件的高溫高壓多氣氛差熱研究方法，獲得了多種煤種在不同壓力和氣氛下的氣化動(dòng)力學(xué)規(guī)律，建立了用少量參數(shù)預(yù)測(cè)任一煤種熱解反應(yīng)性的定量關(guān)系，為煤熱解和氣化技術(shù)開發(fā)與裝置優(yōu)化運(yùn)行提供了指導(dǎo)。與此同時(shí)，在對(duì)煤化工利用中的關(guān)鍵過程氣體脫硫的研究中，他們還確立了硫的賦存形態(tài)和在煤的不同熱轉(zhuǎn)化中的變化及分布，實(shí)現(xiàn)了脫硫技術(shù)的優(yōu)化，取得了顯著效益；在對(duì)煤的直接利用和轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究時(shí)，成功開發(fā)出煤填充高分子復(fù)合材料和等離子熱解煤制乙炔技術(shù)。因他在依據(jù)煤氣化規(guī)律優(yōu)化脫硫凈化技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)方面的成果和杰出貢獻(xiàn)，2001 年謝克昌獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，2002 年被中組部等四部授予全國(guó)杰出專業(yè)技術(shù)人才稱號(hào)，2003 年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士，這也是我國(guó)煤化工領(lǐng)域的第一位院士。

三

“當(dāng)選院士，是我人生征程上又一個(gè)具有重要意義的新起點(diǎn)，那份榮譽(yù)在我肩頭平添了新的重任?！敝x克昌說，他永遠(yuǎn)忘不了自己站在中國(guó)工程院院士增選答辯席上說的話：“作為一名煤炭能源基地的有良心的科技工作者，我所做的一切，都是為了給后代留下可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)?！?/p>

中國(guó)是煤炭大國(guó)，卻由于技術(shù)的落后和條件的限制，沒有從資源大國(guó)變?yōu)槟茉磸?qiáng)國(guó)。身為中國(guó)工程院院士，謝克昌感到肩上的擔(dān)子更重了，責(zé)任更大了，需要更加直接地為整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展服務(wù)，否則就有愧于這個(gè)稱號(hào)，愧對(duì)國(guó)家的信任和人民的重托。

在為我國(guó)煤化工事業(yè)奮斗的過程中，謝克昌始終立足國(guó)際前沿，孜孜以求。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了國(guó)家和國(guó)際合作重大、重點(diǎn)項(xiàng)目100 余項(xiàng)，連續(xù)兩次作為首席科學(xué)家承擔(dān)能源領(lǐng)域“973”項(xiàng)目，在煤科學(xué)基礎(chǔ)研究、煤基合成氣轉(zhuǎn)化、煤層氣有效利用、新型煤轉(zhuǎn)化催化材料、氣體凈化和脫硫劑開發(fā)等方面取得一系列顯著成果。2008 年，由他主持并完成的“煤的結(jié)構(gòu)特征及其與反應(yīng)性的關(guān)系和調(diào)變”項(xiàng)目獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，該項(xiàng)目研究和揭示了不同尺度上的煤組成結(jié)構(gòu)及其與反應(yīng)性的關(guān)系，為煤的清潔高效利用、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供了關(guān)鍵理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)。這些年來，他累計(jì)獲得省部級(jí)科技一等獎(jiǎng)7 項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利60 余項(xiàng)，出版學(xué)術(shù)著作7 部，發(fā)表論文700 余篇，2008 年獲何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，2013 年因?qū)γ航Y(jié)構(gòu)與反應(yīng)性的深入理念和對(duì)現(xiàn)代煤清潔轉(zhuǎn)化的領(lǐng)導(dǎo)力當(dāng)選美國(guó)工程院外籍院士。

在不斷取得成績(jī)的同時(shí)，謝克昌還十分重視事業(yè)的傳承，通過平臺(tái)搭建、人才培養(yǎng)，建設(shè)了一支特色鮮明、堅(jiān)持創(chuàng)新、成果顯著的煤化工科研團(tuán)隊(duì)。他所創(chuàng)建的實(shí)驗(yàn)室，也發(fā)展成為在煤化工科研領(lǐng)域擁有煤科學(xué)基礎(chǔ)、氣體凈化吸附工程、一碳化學(xué)化工、等離子體反應(yīng)技術(shù)及新催化材料四大研究方向的全系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，科研成果數(shù)量直線上升，成為高水平的科研基地、一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、博士后流動(dòng)站、國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、長(zhǎng)江學(xué)者崗位設(shè)置學(xué)科、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室……向著國(guó)家工程研究中心邁進(jìn)。

四

2010 年6 月，擔(dān)任中國(guó)工程院副院長(zhǎng)后，謝克昌提出并主持完成了中國(guó)工程院“中國(guó)煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”，他強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)清潔高效利用的煤炭就是清潔能源，并首次提出“煤炭要革命，但不是革煤炭的命，要在全產(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)綠色開發(fā)、清潔高效利用”。該項(xiàng)目研究成果為煤炭行業(yè)科學(xué)發(fā)展提供了方向指導(dǎo)，被業(yè)界譽(yù)為最全面深入、系統(tǒng)科學(xué)的煤炭行業(yè)戰(zhàn)略研究。

此后，謝克昌又根據(jù)國(guó)家需求組織并主持完成了“推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略研究”等系列重大咨詢項(xiàng)目，為推動(dòng)能源尤其是煤炭的清潔高效利用作出重大貢獻(xiàn)。同時(shí)，他還多次作為國(guó)家代表團(tuán)顧問參與聯(lián)合國(guó)氣候會(huì)議，相關(guān)工作也得到國(guó)家發(fā)改委和外交部同行的肯定，他也被聘為國(guó)家氣候變化專家委員會(huì)委員。

2020 年，我國(guó)向國(guó)際社會(huì)作出碳達(dá)峰碳中和的莊嚴(yán)承諾。長(zhǎng)期以來我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦，造成我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。有數(shù)據(jù)顯示，在全國(guó)已探明的化石能源資源儲(chǔ)量中，煤炭占94%左右，是穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)、自主保障能力最強(qiáng)的能源。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展，盡管煤炭在一次能源消費(fèi)中的比重正逐步降低，但在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)煤炭的主體能源地位不會(huì)變化。

在深入推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和工作的背景下，如何深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系？謝克昌認(rèn)為，煤炭行業(yè)一定要在保障安全生產(chǎn)、穩(wěn)定能源供應(yīng)的前提下，強(qiáng)化科技創(chuàng)新，大力推進(jìn)煤礦智能化開采和煤炭清潔高效利用技術(shù)；要立足國(guó)情，走好具有中國(guó)特色的煤炭清潔高效利用之路——著力圍繞先進(jìn)高效燃煤發(fā)電、煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化、二氧化碳減排和利用、煤炭資源綜合利用等領(lǐng)域開展協(xié)同攻關(guān)，這必將使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)新機(jī)，成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

目前，我國(guó)已建成全球最大的清潔高效煤電供應(yīng)體系，燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物的超低排放標(biāo)準(zhǔn)高于世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，燃煤發(fā)電已不再是我國(guó)大氣污染物的主要來源。同時(shí)，我國(guó)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球最大、技術(shù)水平整體國(guó)際領(lǐng)先，建成了世界首套60 萬噸/年煤制烯烴工業(yè)化生產(chǎn)裝置、世界首套百萬噸級(jí)煤直接液化商業(yè)裝置、全球單體規(guī)模最大的400 萬噸/年煤間接液化示范工程，實(shí)現(xiàn)了安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行。

轉(zhuǎn)眼在煤化工領(lǐng)域奮戰(zhàn)了40 余年。如今，謝克昌已78 歲高齡，仍以旺盛的精力奮斗在我國(guó)能源科技研發(fā)和戰(zhàn)略咨詢的一線，為我國(guó)乃至世界能源高效利用和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)著力量。