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胡志宇:以微纳技术填补能源世界空白

2020-02-03 22:22能源世界 人已围观

简介能源世界胡志宇,国家千人计划专家、上海交通大学致远讲席教授、微米纳米加工技术国家级重点实验室主任。他把在人类社会燃烧了50万年的火带到纳米世界里,使其能够在百万分之一毫米的...

  胡志宇,国家“千人计划”专家、上海交通大学“致远”讲席教授、微米纳米加工技术国家级重点实验室主任。他把在人类社会燃烧了50万年的火带到纳米世界里,使其能够在百万分之一毫米的尺度下燃烧,这种温柔的火即使被捧在手心上,也不会对皮肤造成灼伤。

  火是人类文明史上最重要的发现之一,它为人们驱散严寒、让人们走出黑暗,推动人类走进文明时代,利用燃料燃烧获取能源以满足生产生活需求。然而高温燃烧的过程中也衍生了许多问题,其中最突出的是能源的低效利用和噪声污染、热污染和铅污染等环境问题。

  胡志宇从能量产生的科学原理出发,提出了全新的室温纳米尺度能量转换方法,让酒精、甲烷等燃料在纳米催化剂的帮助下实现燃烧。在其研究的纳米尺度下的燃烧排放的一般是水和二氧化碳,而非像烧煤或石油那样产生各种污染物,此外,整个燃烧过程不需要在高温高压下进行,所以也不会产生间接污染物,还可以避免传统高温燃烧80%以上的热能损失,这为节能减排提供了一种全新的思路。胡志宇也期待着通过这种燃烧方法可以从根源上解决环境污染和能源浪费的问题。

  1953年,胡志宇出生在云南昆明的一个知识分子家庭,父母分别在大学和研究所工作。受到父母的影响,胡志宇从小就出入物理实验室,喜欢动手做实验,热爱大自然。年少时期的胡志宇常喜欢跑到野外,躺在草地上看一下午天空。

  1990年,胡志宇从云南大学毕业,远赴美国求学。和当年的很多留学生一样,胡志宇需要通过在餐厅端盘子、送外卖等零工来维持自己的生计,但这并没有影响他对学习和科研的热情。凭借着这份热情,胡志宇在美国先后取得了硕士和博士学位,并在美国佐治亚理工学院、田纳西大学等多所大学担任客座或兼职教授,还曾在美国能源部橡树岭国家实验室担任研究员。在此期间,他多次获得包括美国能源部部长的亲函嘉奖在内的各种荣誉。

  2004年,实验中的一次意外燃烧改变了胡志宇的研究方向。胡志宇清楚地记得那是10月18日的一次实验,他用沾有纳米颗粒的棉签碰触了甲醇,不一会儿,棉签自己冒烟了。胡志宇发现,燃烧在没有点火的室温条件下居然也可以发生!从这一天起,胡志宇开始了对纳米火的研究。

  深入研究之后,胡志宇发现纳米尺度下的燃烧可以通过微纳米加工的手段精确地控制火的大小。在热量生产方面,纳米尺度下的燃烧也不比传统的燃烧差,只要燃料和氧气供给充足,在纳微米尺度下,燃烧同样可以达到很高的温度,甚至几百度、几千度。

  2008年,胡志宇辞去了工资待遇都非常不错的工作,回到了中国,笃定决心要通过自己的研究为祖国做些事情。

  缺脚的桌子和椅子,布满厚厚灰尘的一张老式沙发,这是胡志宇在上海大学创建纳微能源研究所之初的深刻记忆。那一刻,胡志宇意识到自己一切都要从零开始。此后,他事事亲力亲为,处理资金、人员、设备等种种问题,组建了来自物理、化学、材料、信息、纳微加工等领域的跨学校、跨专业的团队,胡志宇则是整个团队的核心人物。

  2010年,美国国家专利局批准了一项名为“全固态室温纳米催化燃烧发电”的技术发明专利,这项由胡志宇首创的专利被国内外众多科学家认为是“具有广泛应用前景的革命性新能源技术”。2015年7月,胡志宇团队成功研制出全固态室温催化纳米发电芯片,并最终打造出世界上首个“芯片发电厂”。“芯片发电厂”以甲醇作催化剂,将燃烧的化学能转化为电能,从根本上杜绝了空气污染的产生。

  现在的胡志宇在上海交通大学担任“致远”讲席教授及微米纳米加工技术国家级重点实验室主任,在新的工作岗位带领团队继续探索与研究。随着国家在环境治理方面力度的加大、人们环保意识的增强,胡志宇团队的研究也有了更广阔的前景。

  青山、绿水、蓝天、白云,胡志宇把自己的梦想刻在微纳能源研究所的标识上。他仍然怀念当年那个躺在草地上看天空的孩子,云朵是那样的美,孩子的眼睛,充满了对大自然的好奇和向往。

Tags: 能源世界 

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