郭烈錦逐夢天藍水綠的科研領頭人

撰文/張瑞芬 攝影/西安交大供圖

郭烈錦院士

“我們科研工作者就是要有責任心和使命感，瞄準國家能源領域重大需求，杜絕低端重復和簡單模仿，尋求適用于中國當前實際的能源高效潔凈轉化途徑。”郭烈錦教授如是說。

以解決“燃煤之疾”被人們熟悉的郭烈錦是西安交通大學“動力工程多相流國家重點實驗室”主任，也是我國能源動力多相流及氫能學科的主要學術帶頭人之一，在相關領域的低成本高效轉化利用等方面作出了突出貢獻。他和他的團隊主要從事能源動力多相流及氫能科學技術的研究。針對化石能源潔凈高效、可再生能源高效低成本的轉化利用的科學前沿和國家重大需求，建立了復雜多相流及能質傳輸和轉化、多相流測控和流動安全保障等理論，創建了超臨界水蒸煤制氫、太陽能光催化多相連續流制氫等能源轉化利用的新理論新方法，成功應用于熱能動力、航天、海洋石油等多個領域，取得系統性創新性成果。曾獲國家自然科學二等獎、國家技術發明二等獎、全國創新爭先獎等。2017年當選為中科院院士。

瞄準“再生清潔”新能源技術

多年來，郭烈錦帶領著自己的團隊，瞄準“再生清潔”新能源技術，以“趕超國際學術前沿、拿出原創性科研成果”為己任，在該領域取得了突破性成果。他是科技部“973”重大項目連續兩期的首席科學家，是教育部首批“長江學者和創新團隊發展計劃”帶頭人，是國家自然科學基金創新群體學術帶頭人。

創新拼搏的郭烈錦團隊

針對國家重大需求和能源科學前沿，他和他的團隊持續開展了高溫高壓高熱負荷等危險、復雜環境和結構條件下多相流的流動安全及傳控、物質傳輸與轉化的理論研究，建立了裝備內部氣體、液體和固體3種相態不同組合構成的兩相或多相流物理及化學過程的規律和理論，探索了超臨界水蒸煤、太陽能光催化多相連續流制氫等能源利用的新途徑，取得了系統性的創新成果，并應用于工程實際，推動了產業技術的發展和進步。

引“超臨界水” 解“燃煤污染”

自從煤炭成為能源開始，將煤的化學能轉變為高溫熱能再利用，就成為了鐵律。但郭烈錦從高壓水/蒸汽兩相流與傳熱研究開始，到大膽嘗試超臨界水煤氣化制氫，迄今在多相流熱物理熱化學研究的道路上執著追求了34年。

2016年底，郭烈錦團隊經過20年攻關，研發的“煤炭超臨界水氣化制氫耦合發電技術”產業化項目正式啟動，西安交大將這項技術成果作價1.5億元轉讓給產業化投資公司。

郭烈錦從超臨界水入手尋求突破，通過運用超臨界水的特殊物理化學性質，實現了煤炭的完全吸熱—還原制氫反應，直接將煤炭化學能高效轉化為氫能，不再生成污染物。這樣的煤氣化制氫技術若用于發電可大大提高煤電轉化效率，而且從源頭上解決了燃燒伴生的氧化污染物排放問題。

現在，煤炭超臨界水氣化制氫發電多聯產技術的產業化工程示范正在緊鑼密鼓的籌建中，預計大約3年時間就能真正實現從實驗室走向煤電產業化的規模化運用。

堅持科研為國家服務

“做別人沒有做的東西，便會取得既有科學意義又有實用價值的結果。”郭烈錦經常鼓勵大家要不斷創新，團隊在“高效低成本光催化制氫”“生物質超臨界水氣化制氫”“深水油氣混輸和流動安全保障”等領域取得了重大成果，并在工業實際中得到良好應用。首創了直接太陽能連續流規模化制氫示范系統，首創濕生物質處理量1.0t/h的直接太陽能供熱與生物質超臨界水氣化耦合制氫系統。

這些年，郭烈錦團隊曾多次拒絕了國外企業、財團對其早期技術買斷的要求，因為他們研發這項技術的初心就是服務于國家的重大需求。郭烈錦堅持理論聯系實際，堅持科研為國家經濟建設和產業發展服務，在國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金重大項目和創新群體項目、國家“973計劃”“863計劃”等項目的資助支持下，持續開展“超臨界水蒸煤”理論和技術原創性研究。

郭烈錦團隊在能源領域影響廣泛，聲譽卓著。他培養的優秀人才中包含杰青、優青和全國百篇優秀博士論文獲得者。主持起草國家標準多部，獲授權發明專利、軟件著作權等60余件。

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