高職生研發(fā)柴油車環(huán)保添加劑獲四項(xiàng)專利

　　今年7月，針對(duì)柴油車的國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)將全面實(shí)施，與現(xiàn)行的國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)相比，柴油車顆粒物的排放限值將降低67%。開了20多年柴油車的姚師傅曾憂心忡忡：“這還不算停運(yùn)帶來的誤工費(fèi)，這樣的損失太大了?！彼?，當(dāng)南京科技職業(yè)學(xué)院的黃靖妍帶著他們研發(fā)、改良的鈰基添加劑找到他時(shí)，姚師傅做了“第一個(gè)吃螃蟹的人”。經(jīng)過柴油車實(shí)車驗(yàn)證，該添加劑可有效降低柴油車顆粒排放30%。

　　姚師傅是江蘇省南京市六合區(qū)通高物流公司的貨運(yùn)司機(jī)，十分注重環(huán)保，柴油貨車的尾氣曾經(jīng)是讓他最頭疼的難題。最早的柴油車都是一邊行駛一邊“冒黑煙”，當(dāng)有了用于過濾顆粒物的顆粒物捕集器，姚師傅就主動(dòng)給車加裝上。裝上這種顆粒物捕集器，就像給尾氣管戴上了“口罩”，但這個(gè)“口罩”經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)堵塞、失靈的情況。每次出狀況只能將車輛送去維修點(diǎn)進(jìn)行液壓清洗，一次就要花費(fèi)400余元。

　　21歲的黃靖妍是南京科技職業(yè)學(xué)院2018級(jí)輕化工程專業(yè)學(xué)生，她也關(guān)注到了這一問題。她查閱相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，近年來，城市機(jī)動(dòng)車尾氣污染問題中移動(dòng)顆粒物的主要來源是使用柴油的道路機(jī)械及交通工具。帶著問題與思考，黃靖妍找到了班主任高強(qiáng)。80后高強(qiáng)2005年博士畢業(yè)，到南京科技職業(yè)學(xué)院任教前曾在多家上市公司負(fù)責(zé)研發(fā)工作。在高強(qiáng)的指導(dǎo)下，黃靖妍大量收集相關(guān)資料，尋求捕捉顆粒物的其他方法。黃靖妍發(fā)現(xiàn)，國(guó)外公司普遍采用向柴油中添加鈰基添加劑的方式控制顆粒物排放，甚至在柴油車上專門配置鈰基添加劑的專用儲(chǔ)罐。

　　反復(fù)實(shí)驗(yàn)后，他們最終測(cè)定鈰基添加劑可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣顆粒物排放，清理尾氣管管路堵塞，節(jié)約燃油消耗大約5%?！拔覀兪紫纫绹?guó)外的公司是如何制成該添加劑的”，但與其相關(guān)的許多專業(yè)知識(shí)，黃靖妍此前從未接觸過。圖書館、實(shí)驗(yàn)室、教室……黃靖妍過起了“三點(diǎn)一線”的生活。

　　精細(xì)化工技術(shù)專業(yè)的學(xué)生吳靚怡和黃靖妍組成了研發(fā)團(tuán)隊(duì)，吳靚怡用課堂上所學(xué)的專業(yè)知識(shí)為黃靖妍答疑解惑，兩位不同專業(yè)的“小發(fā)明家”在不斷的交流中互相學(xué)習(xí)、完善方案。

　　經(jīng)過半年研究，他們還原了鈰基添加劑的工藝制作流程。通過沉淀、過濾、球磨等六道工序，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)第一次制成了質(zhì)量合格的添加劑。為此，他們已進(jìn)行了近百次實(shí)驗(yàn)。隨后，黃靖妍團(tuán)隊(duì)帶著研究成果前往學(xué)校附近的加油站、物流公司等地進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。但讓他們沒想到的是，使用柴油機(jī)的貨運(yùn)車車主，竟無一人愿意使用鈰基添加劑。姚師傅就是其中之一。

　　原來，姚師傅他們對(duì)于該添加劑早就有所了解，已經(jīng)被國(guó)外公司產(chǎn)品高昂的價(jià)格“嚇怕了”。使用該添加劑，價(jià)格比修理經(jīng)常堵塞的顆粒物捕集器還貴出不少，成本問題成為推廣該添加劑的關(guān)鍵問題。

　　研究項(xiàng)目陷入了僵局。此時(shí)，班主任高強(qiáng)為團(tuán)隊(duì)帶來了“強(qiáng)心劑”。原來，具有多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的高強(qiáng)了解到一種新型設(shè)備對(duì)于該工藝的優(yōu)化革新可以起到較大幫助。團(tuán)隊(duì)成員采用了這種微通道反應(yīng)器，成功實(shí)現(xiàn)了鈰基添加劑連續(xù)流生產(chǎn)。對(duì)于產(chǎn)品粒徑較大的問題，團(tuán)隊(duì)也采取了相對(duì)應(yīng)的措施，在高分子復(fù)合分散劑的幫助下，產(chǎn)品粒徑已成功縮小到6納米。

　　經(jīng)過技術(shù)優(yōu)化后，他們只需通過計(jì)量、連續(xù)流反應(yīng)、分液等三個(gè)步驟就可以將工業(yè)原材料鈰鹽制成供柴油車主使用的鈰基添加劑。運(yùn)用常規(guī)工藝制作該添加劑需要15個(gè)小時(shí)的操作時(shí)間、500攝氏度的操作條件，經(jīng)過技術(shù)革新后，制作該添加劑只需要70攝氏度，持續(xù)1分鐘即可，大大縮短了添加劑制備的時(shí)間與工序。

　　讓黃靖妍感到欣喜的是，技術(shù)的革新也降低了成本。從前，生產(chǎn)一噸鈰基添加劑的成本為6萬元，現(xiàn)在，成本已降低至3萬元，且產(chǎn)量可提升至每年100噸。

　　姚師傅做了“第一個(gè)吃螃蟹的人”，他率先采用黃靖妍發(fā)明的添加劑。結(jié)果讓姚師傅十分滿意：“這樣不僅環(huán)保，也降低了貨車的能耗，真是一舉兩得?！?/p>

　　目前，該產(chǎn)品已稀釋添加至60余噸柴油內(nèi)，在100多輛柴油車中使用，累計(jì)行駛里程超20萬公里。

　　據(jù)介紹，該項(xiàng)目技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，團(tuán)隊(duì)已成功申報(bào)發(fā)明專利4項(xiàng)，先后榮獲“第七屆中國(guó)大學(xué)生高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”一等獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

　　在2020年12月9日的第十二屆“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽中，該項(xiàng)目在全國(guó)2786所學(xué)校的17.9萬個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出斬獲金獎(jiǎng)。

　　左智越 中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 李超 來源：中國(guó)青年報(bào)