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注的熱點話題。

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。有業內人士認為，這種治理霧霾的方式成本高、實用性低，不適合廣泛應用。北京的這種“無奈之舉”反映了我國當前治理霧霾技術的落后。在國內，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空氣，無法治理室外大范圍的霧霾。

當前，國內外多家企業在空氣凈化器領域提交了諸多專利申請，并在PM2.5監測方面進行了技術研發，但在治理霧霾方面提交的專利申請卻很少。對此，有業內專家建議，國內相關研究機構應加大對霧霾防治方面的技術創新，盡快研發成本低、實用性強的新技術。同時，國內企業還應改變產業和能源結構，大力發展可再生能源。

中國氣象局發布的統計數據顯示，2013年全國平均霧霾天數創下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、物力進行技術研發，卻收效甚微。

據北京市人工影響天氣辦公室一位研究人員介紹，制冷能力較強的工業制冷劑液氮有望成為新的抗霾利器。這項新技術的實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顆粒物，并形成晶體掉落到地面上。這條厚度高達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數小時。

這項治理霧霾的新技術還未應用，便受到公眾的廣泛關注。“液氮可以增加空氣濕度，并吸附空氣中的細顆粒物，以達到凈化空氣的目的。但由于液氮的吸附率不穩定，研究人員應在提高液氮吸附率方面加強技術研發。”西北農林科技大學資源環境學院教授梁東麗表示，從理論上講，這項治理霧霾的新技術具有可實施性，但在實際應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，研發人員應盡快克服以上困難，降低成本，提高這項新技術的實用性。

霧霾頻發帶火了空氣凈化器市場。數據顯示，2013年國內空氣凈化器市場總銷售額同比增長七成，在淘寶網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涉足該領域，國內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：一是濾網凈化類，它采用被動吸附過濾式的凈化原理，用抽風機將空氣抽入機器，通過內置的濾網過濾空氣，起到過濾粉塵、異味、有毒氣體和殺滅部分細菌的作用；二是無濾網類，它可以主動向空氣中釋放凈化滅菌因子，通過空氣流通實現對室內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與主動凈化技術相結合的凈化原理。

“在國內空氣凈化器市場，國外產品比國內產品更具有優勢，比如主推‘凈離子群技術的夏普公司占據了高端市場的較大份額，它在該領域研發的先進技術包括活性炭高效空氣超強過濾、活氧強效消毒、納米光觸媒凈化空氣、分解農藥等。”中投顧問公司咨詢顧問崔瑜介紹說。

國內外企業在空氣凈化器領域加強技術研發的同時，也積極開展專利布局。瑞典生產的布魯雅爾空氣凈化器雖然價格較高，但依然受到國內消費者的熱捧。國家知識產權局專利局材料工程發明審查部審查員昌學霞經過專利文獻檢索發現，在空氣凈化領域，布魯雅爾已經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。它在該領域強大的技術研發實力及開展的專利布局正是其產品打入國際市場的重要因素。

“國內企業在空氣凈化領域提交的專利申請主要包括活性炭過濾、細顆粒物過濾網、光觸媒分解、靜電集塵、紫外線殺菌、等離子體凈化、臭氧、負離子除塵、化學吸附等，國外企業在該領域提交的專利申請主要是環境監測及分析。”昌學霞介紹。

在治理霧霾方面，國內企業也正積極研發相關技術。昌學霞介紹，目前國內企業提交的專利申請主要集中在三個方向：一是采用傳統的除塵裝置，如旋風除塵器、電除塵器等，但它們對PM2.5的去除能力有限，因此有企業在此基礎上研發了一項新技術，即通過化學團聚、超聲團聚或電場團聚等技術使細顆粒物增大，再用傳統除塵裝置進行捕捉；二是改進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，并加強相關技術研發力度。”由于PM2.5主要來自火力發電、工業生產以及汽車尾氣的排放，昌學霞建議相關研究機構可加強燃料添加劑的技術創新，這些添加劑在燃料燃燒過程中同步擴散到煙塵中，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，國內還未研發出有效治理霧霾的技術，治理霧霾還需從源頭和終端排放兩方面發力。同時，我國還可以借鑒倫敦治理霧霾的經驗，調整能源結構和控制汽車尾氣排放，并在新能源和可再生能源產業方面加大研發力度。※