由浙江大學(xué)能源工程學(xué)院副院長高翔教授和岑可法院士帶領(lǐng)團(tuán)隊攻關(guān)研發(fā)的成果“高效煙氣催化脫硝關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”，讓人們看到了大幅改善大氣質(zhì)量的希望。這項成果，獲浙江省2014年度科技進(jìn)步獎一等獎。

治理霧霾已經(jīng)成為全國上下最為關(guān)切的話題之一。據(jù)高翔介紹，在我國，氮氧化物——造成大氣灰霾的主要原因之一——約三分之二的來源是煤燃燒。2013年，我國消費的煤炭占全球50%以上，且煤炭在未來一段時間仍然是中國經(jīng)濟(jì)成長不可缺少的燃料。我國高硫、高灰等低劣質(zhì)煤約占煤炭資源總量的40%，而且我國東部京津冀、長三角、珠三角等重點地區(qū)平均煤炭消費強(qiáng)度是美國的15.7倍?！霸谶@樣的前提下，要改善我國的空氣質(zhì)量，就必須使用全球最先進(jìn)的污染控制技術(shù)?！备呦枵f，“我們的目標(biāo)是，讓燃燒煤炭變得比燃燒天然氣更干凈。”

目前各國廣泛應(yīng)用的清除氮氧化物技術(shù)，即脫硝技術(shù)，是在煤燃燒產(chǎn)生的煙氣從煙囪排放之前，先讓它與氨氣充分混合，然后通過幾層催化劑，這樣就發(fā)生了神奇的化學(xué)反應(yīng)，氮氧化物會轉(zhuǎn)變?yōu)榇髿庵衅毡榇嬖诘牡獨?，不會造成污染。在這一過程中扮演關(guān)鍵作用的就是催化劑。為了研發(fā)適應(yīng)中國工業(yè)環(huán)境的“強(qiáng)悍”催化劑，高翔團(tuán)隊采用了量子化學(xué)手段，利用計算機(jī)模擬，從不同元素的成千上萬種組合中，更加精確、高效地篩選出符合條件的催化劑配方。他們最終研制成的催化劑，抗中毒性、耐磨性都有了很大提升，延長了催化劑的使用壽命?？蒲袌F(tuán)隊還在配方中加入稀土等元素，使催化劑對溫度的要求不再那么苛刻，在鍋爐低負(fù)荷運行時也能較好地發(fā)揮作用。

據(jù)了解，工廠排放的每立方米煙氣中，氮氧化物含量低于200毫克，就可達(dá)到歐盟和日本現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，低于100毫克可達(dá)到美國和我國最新標(biāo)準(zhǔn)。而通過使用這種新型催化劑，這個數(shù)字降低到了50毫克以下。

在改良催化劑的過程中，科研團(tuán)隊就已經(jīng)考慮到了回收再利用的問題。我國煤電裝機(jī)容量世界最大，每年產(chǎn)生的廢舊催化劑數(shù)量是美國的4倍，如何處理是個難題。“填埋的成本是每噸近6000元?！备呦枵f，“這種廢舊的催化劑屬于危險廢物，處置不當(dāng)會造成嚴(yán)重的二次污染?！笨蒲袌F(tuán)隊發(fā)明了一套新的清洗再生及改性方法，可以使原已失活的催化劑的活性恢復(fù)至新鮮催化劑的98%。這一成果直接催生了一項產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在，專門提供這項再生技術(shù)及催化脫硝成套設(shè)備的企業(yè)，僅浙江省就有好幾家。

目前，“高效煙氣催化脫硝關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”成果已應(yīng)用于300多臺燃煤鍋爐，已實現(xiàn)年減排氮氧化物約94.2萬噸，合作單位累計產(chǎn)值超過51億元。

編輯：李晨