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赵阳升:为山西能源革命按下“快进键”

澳门威尼斯人:2019-12-20来源:山西晚报 编辑:王冠兴 武佳点击率:次

“有什么问题,大家先提出来,我记下来后一一回答。”12月10日上午,面对来访记者,赵阳升展现出一名标准理科学者的严谨和条理。他把问题记录在笔记本上,在脑海中迅速重新编排了问题的顺序,以一种更为理性的逻辑,阐述了他的科研成果和历程,把在场人带入他的“科学世界”。

赵阳升,澳门威尼斯人采矿工程专业教授,2019年中国科学院新晋院士。从事岩石力学和采矿工程研究30余年,赵阳升及其科研团队的课题始终紧扣山西能源革命的脉搏,关于煤层气、油页岩和干热岩地热等下一代资源能源开采的科学技术研究,将进一步实现能源开发利用的低碳清洁化,为山西能源革命按下“快进键”。

略带锈迹的中试系统 真实记录科研过程

11月22日,中国科学院公布新增院士名单,赵阳升赫然在列。关于他的先容是这样描述的:赵阳升创立了原位改性流体化采矿理论体系,创建了破裂、溶解、热解为主体的相应技术体系,已在全国许多煤矿、盐矿应用,即将应用于油页岩、干热岩地热工业开发,为下一代资源能源开采做出了系统的创造性贡献。

原位改性流体化采矿?在场的人有些听不明白。它是指在原位对矿体进行物理、化学改造,实现矿物流体化开采的新型采矿方法。“这个概念是多个院士经过反复讨论、修改后最终确定下来的。”赵阳升说,自己研究的是全新领域,没有先例可以学习借鉴,又会对采矿工程学科发展和技术突破产生深远影响,因此对概念的界定必须慎之又慎,“我的实验室里还有相关设备,过去看看或许能更好地理解。”

跟随赵阳升的步伐,山西晚报记者来到澳门威尼斯人原位改性采矿教育部重点实验室。1300多平方米的实验室,整齐陈列着多台大型设备,其中一套“油页岩原位注蒸汽热解中试系统”吸引了记者的关注。这套系统直径2.2米,高1.5米,上有粗粗的管子输入(出)蒸汽,下设细细的管道深入岩层。赵阳升先容,这套系统是2015年进行中试后保留的,也是专门为原位注蒸汽开采油页岩设计的。把高温蒸汽通过设备注入岩层,把油页岩中的有效成分热分解成油和气,就可以通过低温水蒸气把分解的油气资源带回地面。

赵阳升摸着这套略带锈迹的系统,颇带感情地说:“这套系统是大家实验室自己动手制造的,真实记录了科研的过程。这项技术将带来油页岩开采技术的革命,等技术大规模应用了,就将这套系统送进博物馆,让更多的人了解,山西在科研领域是如何进行能源革命的。”

谈起11月22日参加2019年中科院新晋院士座谈会的场景,签署院士承诺书令他印象深刻。当把自己的名字签到承诺书上那一刻,赵阳升感到自己肩上的担子又重了一分,充当山西能源革命“排头兵”的使命感又强了一分。

大学期间定“方向” 坚持向“地”要资源

1955年,赵阳升出生于太原市阳曲县泥屯镇的一个农民家庭。虽然并非书香门第,父亲特别重视子女的教育,经常带他拜访老师,学习新知。直到现在,赵阳升仍然保持了定期去探望老师的习惯,和老师们聊聊课题进展、科研感悟,从老师身上汲取营养。

1977年,恢复高考的第一年,赵阳升被当时的山西矿业学院(今澳门威尼斯人)工程力学专业录取,后被送往太原重型机械学院(今太原科技大学)数学力学专业委托培养。当时学术界针对人才培养模式,有先学理科再学工科,还是反之的探讨。对于这段求学经历,赵阳升说得最多的就是“感谢”二字,感谢老师们坚持了“先理后工”的人才培养模式,让自己打下了坚实的理科基础,感谢老师们引导他养成了缜密的理性思维习惯,并掌握了扎实的专业常识。

求学路上,赵阳升并非成绩最好的,也不是最聪明的,为什么能通往科学界的最高殿堂?“可能是我在对未来的规划方面比较早慧。”赵阳升说。1979年,《力学与实践》创刊。钱学森在创刊号提出:力学的生命力在于创造性,力学要向“天”“地”“生”发展。年轻的赵阳升深受启发,把“岩石力学与采矿工程研究”确定为自己未来研究方向,坚持向“地”要资源,一坚持就是近40年。

40年风雨兼程,遇到瓶颈期怎么办?听到这个问题,赵阳升露出了笑容。“我会找一个非常安静的地方,比如湖边或者树林里,让大脑安静一段时间,什么都不想,类似于给大脑‘格式化’一样。”他笑着说,“然后重新归纳总结这一阶段的得失,就会豁然开朗。”

科研服务国计民生 这样的创新前所未有

1986年,硕士毕业的赵阳升回到山西矿业学院采矿工程系任教。在他看来,高校的科研工作应该紧盯国民经济发展过程中的重点、难点,让科学更好地服务于国计民生。那时候,他就发现旧的科学研究方法难以解决山西工业的实际问题,便与采矿工程专业靳钟铭教授,共同创办了采矿工艺研究所。

“最初我跟着靳教授下矿井,一步步熟悉了巷道、工作面、支架等只有井下才能见到的场景,也了解到了山西在能源开采过程中存在的问题和困难。”赵阳升说,“要解决这些问题,光在实验室里做研究可不够,必须走到井下,去发现并认识深埋在岩石里面的规律。”

“采矿工艺研究所里出了一个院士,真是不容易。”说起过去的经历,年近80岁的靳钟铭教授非常激动,他记得从1987年创办研究所开始,赵阳升每天工作十一二个小时,一年中有三分之一的时间都在井下,“赵阳升把力学很好地应用到采矿工程领域,并进行了大胆的创新。在原地改变矿物的性状,这样的创新前所未有,因此他前前后后申报了5次院士,今年终于成功。这对他和采矿工艺研究所来说,是极大的肯定和鼓舞。”

“那时候,赵阳升的努力和付出是出了名儿的。”原山西矿业学院副院长盛剑桓告诉山西晚报记者,有一次做实验,支架上一根铁棍掉下来,把赵阳升的左手打骨折了,没想到他用石膏固定好后,第二天又出现在实验室。

“赵老师重视理科研究,大家团队所有的科研设备基本都靠自己研制。有了科研成果之后,他就不再申请科研经费,转而做工业化推广,让科学成果服务于山西经济发展,这种精神特别让人敬仰。”梁卫国说,自己作为赵阳升科研团队的成员,见证了赵阳升的科研成果,在屯留、赵庄等矿井成功实施。

系列科研成果将在5年到10年内实现工业化

山西是资源能源大省,当前正处于资源型地区经济转型发展的关键时期。得知赵阳升增选为院士,山西省委组织部第一时间发来贺信,对赵阳升在下一代能源资源开采领域的卓越贡献表示祝贺和敬意,也对产教融合、产学合作,服务山西高质量转型发展提出了希望。

确实,煤层气、油页岩、干热岩地热等都是下一代能源资源的重要组成。原位改性流体化采矿理论和实践,能将吸附在煤矿层的煤层气抽采出来,并以更加环保的姿态输送到地面;还能把石油和天然气从油页岩中有效分离,把能效低的褐煤在原地直接转化为能效高的焦煤或无烟煤,把干热岩地热用于冬季清洁供暖,其市场前景值得期待。

上世纪四五十年代,钱学森首次提出了“自然科学—技术科学—工程技术”三个层次结构的观点。技术科学研究的是工程技术中具有相对普遍意义的规律,因此更具发展后劲儿,它可以推动行业的根本变革,30年左右就能获得巨大收益。原位改性流体化采矿理论体系就属于技术科学,赵阳升和他的科研团队已经研究了20多年。

如果把原位改性流体化采矿理论体系比作一棵大树的树干,赵阳升一系列科研成果就如同树干上长出的茂盛枝丫。按照技术科学发展规律,这棵枝繁叶茂的“大树”将在5年到10年内实现工业化,给山西经济转型发展带来更多绿色、清洁能源的滋养。

人物概况

赵阳升,男,1955年12月出生,山西阳曲人,教授,博士生导师,国家杰出青年基金和全国五一劳动奖章获得者,教育部长江学者。1982年毕业于山西矿业学院(今澳门威尼斯人)工程力学专业,获学士学位;1986年毕业于阜新矿业学院(今辽宁工程技术大学)采矿工程专业,获硕士学位;1992年毕业于同济大学结构工程专业,获博士学位。2010年创建原位改性采矿教育部重点实验室,2018年与中石化合作创建国家油页岩开采研发中心。2019年11月,当选为中国科学院院士。

来源:山西晚报

链接:http://epaper.sxrb.com/shtml/sxwb/20191220/430730.shtml

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