謝克昌：點“煤”成金

□ 本刊記者 任光莉

煤炭，作為經(jīng)濟社會發(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。

我國著名煤化工專家、中國工程院院士、青島科技大學氣候變遷與能源可持續(xù)發(fā)展研究院名譽院長謝克昌，長期在煤化工和煤的清潔高效利用領(lǐng)域進行科研教學和戰(zhàn)略研究，為推進能源革命、保障我國能源安全殫精竭慮、矢志奉獻，創(chuàng)造了一個個點“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日本專攻醫(yī)藥，一生懸壺濟世，不慕名利；父親謝益棠是太原工學院熱能專業(yè)的奠基人，一生教書育人，桃李天下。祖父輩們?yōu)閲鵀槊竦膼蹏嗾\深深影響了謝克昌，從少年起他就發(fā)奮學習，立志報效祖國。

1968 年，從天津大學化工系畢業(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，謝克昌依靠扎實的專業(yè)知識，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)運行，在當時被譽為“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 “實踐出真知”和“求實創(chuàng)新”有了深切的體會，也讓他深刻認識到能源的高效潔凈利用對減少環(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院無機化工催化專業(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，導師的嚴格要求為他后來的學術(shù)研究打下了堅實的基礎(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 年他作為太原工學院優(yōu)秀青年教師代表，赴美國南卡羅來納大學進修，專修煤化工。兩年后，完成學業(yè)的謝克昌毅然放棄美國優(yōu)厚的生活和工作待遇回國，回到母校任教。他說：“學成報國是我唯一的想法。盡管當時國內(nèi)的科研條件還比較落后，但我認定自己的事業(yè)在中國。”

二

回國后的謝克昌，在教書育人的同時著手組建實驗室，進行煤化工領(lǐng)域的研究。當時他的想法很明確：只有搭建平臺，才能有所作為。面對缺人、缺經(jīng)費、缺實驗設(shè)備的難題，謝克昌帶領(lǐng)團隊白手起家，克服重重困難，終于將實驗室建成，研究也有了新的突破。

針對我國煤炭資源的開采利用處于初級階段，對生態(tài)環(huán)境破壞嚴重的現(xiàn)狀，謝克昌決心通過科學研究和技術(shù)開發(fā)使煤炭得到潔凈高效利用，為經(jīng)濟發(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。

為對煤化工利用中的主要過程煤的熱解和氣化進行研究，謝克昌帶領(lǐng)團隊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力學規(guī)律，建立了用少量參數(shù)預(yù)測任一煤種熱解反應(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)化運行提供了指導。與此同時，在對煤化工利用中的關(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，實現(xiàn)了脫硫技術(shù)的優(yōu)化，取得了顯著效益；在對煤的直接利用和轉(zhuǎn)化進行研究時，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，2001 年謝克昌獲得國家科學技術(shù)進步獎二等獎，2002 年被中組部等四部授予全國杰出專業(yè)技術(shù)人才稱號，2003 年當選為中國工程院院士，這也是我國煤化工領(lǐng)域的第一位院士。

三

“當選院士，是我人生征程上又一個具有重要意義的新起點，那份榮譽在我肩頭平添了新的重任。”謝克昌說，他永遠忘不了自己站在中國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)。”

中國是煤炭大國，卻由于技術(shù)的落后和條件的限制，沒有從資源大國變?yōu)槟茉磸妵Ｉ頌橹袊こ淘涸菏浚x克昌感到肩上的擔子更重了，責任更大了，需要更加直接地為整個國民經(jīng)濟的發(fā)展服務(wù)，否則就有愧于這個稱號，愧對國家的信任和人民的重托。

在為我國煤化工事業(yè)奮斗的過程中，謝克昌始終立足國際前沿，孜孜以求。他帶領(lǐng)團隊完成了國家和國際合作重大、重點項目100 余項，連續(xù)兩次作為首席科學家承擔能源領(lǐng)域“973”項目，在煤科學基礎(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”項目獲得國家自然科學獎二等獎，該項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、實現(xiàn)節(jié)能減排提供了關(guān)鍵理論基礎(chǔ)和指導。這些年來，他累計獲得省部級科技一等獎7 項，授權(quán)發(fā)明專利60 余項，出版學術(shù)著作7 部，發(fā)表論文700 余篇，2008 年獲何梁何利科學與技術(shù)進步獎，2013 年因?qū)γ航Y(jié)構(gòu)與反應(yīng)性的深入理念和對現(xiàn)代煤清潔轉(zhuǎn)化的領(lǐng)導力當選美國工程院外籍院士。

在不斷取得成績的同時，謝克昌還十分重視事業(yè)的傳承，通過平臺搭建、人才培養(yǎng)，建設(shè)了一支特色鮮明、堅持創(chuàng)新、成果顯著的煤化工科研團隊。他所創(chuàng)建的實驗室，也發(fā)展成為在煤化工科研領(lǐng)域擁有煤科學基礎(chǔ)、氣體凈化吸附工程、一碳化學化工、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)實驗室，科研成果數(shù)量直線上升，成為高水平的科研基地、一級學科博士點、博士后流動站、國家重點學科、長江學者崗位設(shè)置學科、教育部重點實驗室……向著國家工程研究中心邁進。

四

2010 年6 月，擔任中國工程院副院長后，謝克昌提出并主持完成了中國工程院“中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”，他強調(diào)實現(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)鏈上實現(xiàn)綠色開發(fā)、清潔高效利用”。該項目研究成果為煤炭行業(yè)科學發(fā)展提供了方向指導，被業(yè)界譽為最全面深入、系統(tǒng)科學的煤炭行業(yè)戰(zhàn)略研究。

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

2020 年，我國向國際社會作出碳達峰碳中和的莊嚴承諾。長期以來我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦，造成我國以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)。有數(shù)據(jù)顯示，在全國已探明的化石能源資源儲量中，煤炭占94%左右，是穩(wěn)定經(jīng)濟、自主保障能力最強的能源。近年來，隨著經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展，盡管煤炭在一次能源消費中的比重正逐步降低，但在相當長的時間內(nèi)煤炭的主體能源地位不會變化。

在深入推進碳達峰碳中和工作的背景下，如何深入推進能源革命，加強煤炭清潔高效利用，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，強化科技創(chuàng)新，大力推進煤礦智能化開采和煤炭清潔高效利用技術(shù)；要立足國情，走好具有中國特色的煤炭清潔高效利用之路——著力圍繞先進高效燃煤發(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，成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

目前，我國已建成全球最大的清潔高效煤電供應(yīng)體系，燃煤發(fā)電機組大氣污染物的超低排放標準高于世界主要發(fā)達國家和地區(qū)，燃煤發(fā)電已不再是我國大氣污染物的主要來源。同時，我國煤炭清潔高效轉(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，實現(xiàn)了安全、穩(wěn)定、長期滿負荷運行。

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能源科技研發(fā)和戰(zhàn)略咨詢的一線，為我國乃至世界能源高效利用和可持續(xù)發(fā)展貢獻著力量。