工業(yè)的快速發(fā)展,實現(xiàn)了財富的積累,帶來了人民生活水平的提高,國富民強,人類探索領(lǐng)域的不斷拓展,但同時也引發(fā)了資源環(huán)境問題,如氣候變化引起的極端事件頻頻發(fā)生,對人類的生存與發(fā)展構(gòu)成威脅。為此,國家提出 ?2030 年碳達峰、2060年碳中和\"的“雙碳目標”,這是中國對世界的承諾,也彰顯了中國走綠色低碳可持續(xù)發(fā)展道路的信心和決心,任務重、難度大,引無數(shù)中國的探索者們紛紛挺身而出,北京科技大學李素芹教授便是其中的一員。
傳播工業(yè)生態(tài)理論,助力現(xiàn)代工業(yè)的低碳綠色可持續(xù)發(fā)展
李素芹教授專注工業(yè)生態(tài)教學研究20載,課程思政,契合國家政策導向。倡導現(xiàn)代工業(yè)應遵從循環(huán)經(jīng)濟的理念,依據(jù)工業(yè)生態(tài)學原理,強調(diào)以整體的觀點,從產(chǎn)品的整個生命周期進行集約化控制,實現(xiàn)資源利用\"最大化”,污染排放“最小化”并控制在生態(tài)閾限之內(nèi),納入全球大循環(huán),低碳綠色發(fā)展,人與自然和諧共生。其承擔的《工業(yè)生態(tài)原理與案例分析》課程入編教育部核心課程指南,編寫《工業(yè)生態(tài)原理與案例分析》教材列入“冶金工業(yè)教材和工具書經(jīng)典傳承國際傳播工程”,線上教學于2023年被評為國家級在線示范課程。李素芹教授注重教學與科研的融合,多元化案例教學,將科研成果引入,理論聯(lián)系實際,多學科交叉與融合,培養(yǎng)高素質(zhì)綜合型人才,助力現(xiàn)代工業(yè)低碳綠色可持續(xù)發(fā)展。
倡導全生命周期集約化控制,助推鋼鐵工業(yè)低碳綠色用水
1.提出用“鋼鐵工業(yè)用水全生命周期集約化控制”理念指導現(xiàn)代工業(yè)用水與節(jié)水,起草相關(guān)標準3項,編寫“十三五”重大專項叢書《鋼鐵行業(yè)水污染治理成套集成技術(shù)》(“十四五”國家重點出版物),推動鋼鐵行業(yè)從源頭、過程及末端全生命周期管控,低碳綠色用水與節(jié)水。
2.研發(fā)“基于生物強化-高效絮凝焦化廢水低成本短程綠色處理技術(shù)”,自行研發(fā)焦化廢水專用菌,在不外加營養(yǎng)源、原水不稀釋 COD?5000mg/L. 氨氮 ?300mg/ L)的情況下,COD、氨氮高效脫除,氨氮可穩(wěn)定降至5mg/以下,解決了困擾企業(yè)多年的氨氮不達標問題,出水直接達GB16171-12表3要求,回用于生產(chǎn)。生物膜生物強化技術(shù)處理焦化廢水,人工輔助下自組織形成“生態(tài)島”,實現(xiàn)水中污染物的降解,低成本、低碳、綠色。
3.開發(fā)“超導耦合變革性低碳綠色冶金工業(yè)水處理技術(shù)”,成功應用于綠色供水、凈循環(huán)水除垢阻垢及生物粘泥抑制、濁循環(huán)水處理及冶金重金屬廢水的高效處理,節(jié)水、節(jié)能,低碳綠色。
開發(fā)超導耦合有價物分離提純技術(shù),固廢低碳綠色高值利用
遵循循環(huán)經(jīng)濟理念,堅信所有廢物都是放錯了位置的、有待找到合適技術(shù)的、寶貴的二次資源。李素芹教授調(diào)研發(fā)現(xiàn),我國現(xiàn)存鐵尾礦200余億噸,不僅占地,污染環(huán)境,還存在著潰壩的安全隱患,解決這一問題成為國家的重大需求,同時考慮鐵尾礦又是寶貴的二次資源,具有很高的潛在價值,因此,資源化利用是首要選擇。
為此,李素芹教授團隊潛心研究,研發(fā)“超導耦合鐵尾礦低碳綠色制備高純 SiO2 副產(chǎn)富鐵粉高值利用關(guān)鍵技術(shù)”,提出全生命周期集約化控制新思路,以鐵尾礦為原料,成功制備含量 99.9% 以上的高純 SiO2 (最高4N以上),根據(jù)市場需要進行高、中、低 SiO2 產(chǎn)品布局,帶來經(jīng)濟效益的同時實現(xiàn)尾礦減量 40% 以上;副產(chǎn)富鐵粗精粉,延伸產(chǎn)業(yè)鏈制備納米材料,可帶來更大經(jīng)濟效益;尾渣可以微粉形式回用,制磚、水泥、鋪路及土壤修復等用途,實現(xiàn) 100% 回用。
超導耦合技術(shù)國際領(lǐng)先,不僅可緩解尾礦占地、污染及潰壩等隱患,而且經(jīng)濟效益顯著。超導的“零電阻”效應使其耗電極低,只有常規(guī)電磁的 10% ,節(jié)能效果顯著,同時物盡其用、無廢排放,是名副其實的低碳綠色高值化利用技術(shù)。全生命周期集約化管控,有望助力“無廢礦山”從夢想走進現(xiàn)實。新的時代,新的要求,就需要新的技術(shù)加以支持,超導耦合技術(shù)的推廣和應用,將助力我國綠色低碳的行進步伐。
李素芹教授潛心資源循環(huán)與工業(yè)生態(tài)領(lǐng)域20余年,其研究方向與國家政策導向高度契合,“既要金山銀山,又要綠水青山”已銘刻于心,她將和大家一道,傾心付出,助力現(xiàn)代工業(yè)低碳綠色可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)人與自然的和諧共生。
專家簡介
李素芹,北京科技大學教授/博士生導師。長期從事冶金資源循環(huán)與工業(yè)生態(tài)領(lǐng)域教學與科研工作,主要包括工水處理與回用、固廢有價物提取與資源化利用及固廢制備生態(tài)環(huán)境材料等,主持或參加包括國際合作、重大/重點專項及國家自然科學基金在內(nèi)的教學、科研項目60余項,發(fā)表論文百余篇,專著5部,授權(quán)專利30余項(國際8項),起草標準3項,省部級獎項5項,多項成果達“國際領(lǐng)先水平”,超導耦合資源環(huán)境領(lǐng)域應用專利技術(shù)在日內(nèi)瓦國際發(fā)明展獲得發(fā)明創(chuàng)新獎,研究生在線教學評為國家級在線示范課程。租