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自然科学科研基地

煤基废弃资源清洁低碳利用协同创新中心

发布时间:2022-05-12 信息来源:

协同创新中心面向国家“能源革命”和资源型地区转型发展的重大需求,旨在解决制约煤基废弃资源规模化、高值化、低碳化利用的关键技术瓶颈,促进行业产业技术升级,支撑国家“双碳”背景下煤基产业可持续发展。历经培育组建阶段、建设发展阶段,现进入持续攀升阶段。

第一阶段(2002-2014):培育组建阶段

山西大学依托国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室、国家发改委煤化工废弃物综合利用技术国家地方联合工程实验室等一流平台,与中科院过程所、北京科技大学、潞安化工集团等单位成立了“资源循环产学研合作战略联盟”,以企业需求为导向,共同承担了30余项国家级重大重点项目或课题,形成了系列成果并推广转化;2012年,由山西大学牵头,协同8个优势单位组建了以劣质煤燃烧及型煤技术开发、煤矸石、粉煤灰制备高值材料和焦化废水深度处理为研究方向的“低附加值煤基资源高值利用协同创新中心”。

第二阶段(2015-2020):建设发展阶段

2015年,中心被认定为山西省首批面向行业产业的协同创新中心,以低热值煤高效燃烧及污染控制、煤基固废建材化/高值化利用、煤基废水深度处理及回用和煤基固废矿化固定烟气CO2为主要研究方向。2018年,中心建成了山西大学固废综合利用长治(襄垣)研发基地。2019年,山西大学牵头成立“山西省煤基生态环保产业技术创新战略联盟”,协同单位增至16个,同年获批“CO2减排与资源化利用教育部工程研究中心”。形成了“1(山西大学)+16(核心单位)+X(参与单位)”的开放、合作、共享协同创新模式。

第三阶段(2021-  ):持续攀升阶段

2021年,进一步拓展协同领域,与国家大型环保企业中国节能环保集团、山西大地环境投资控股有限公司(山西生态文明建设领域龙头企业)等开展合作,共建山西省黄河实验室、零碳实验室等平台,紧密围绕“清洁、低碳、高效”,重点开展低热值煤能质耦合利用、煤基固废材料化全利用、煤基废水零排放及非常规水资源开发和烟气CO2化学转化及矿化固定,形成国家“双碳”目标背景下“优势互补-链式联合”的高效协同创新模式,并进一步发展成为省部共建协同创新中心。

中心面向国家煤炭清洁利用、资源全面节约和循环利用以及山西省进一步深化改革促进资源型经济转型发展的重大需求,围绕煤炭开采、煤焦冶电、煤化工过程产生的废弃物开展资源化高效利用技术研究,以服务产业为导向,从科学前沿寻找手段和方法,开展基础理论和工程化应用研究,形成了以下5大研究方向:1)煤炭废弃资源能源化利用,形成低热值煤燃烧能源化利用及其污染物控制的基础理论体系和低热值煤清洁高效能源化利用标准化工艺技术体系;2)煤基固废资源材料化高值利用,建立粉煤灰/煤矸石多元素协同利用技术工艺;3)煤基废水深度处理回用,开发新型煤基工废水→再生水一体式资源化处理系统,为相关产业发展提供理论和技术支撑;4)二氧化碳减排及资源化利用,开展高效矿化、催化转化等新技术研究;5)矿山生态修复,开展焦化场地复合污染高效-经济-绿色修复技术研发和平朔露天煤矿复垦土壤“植物-土壤”系统协同修复技术研发。

中心在煤基废弃资源清洁低碳利用领域获得国家科技奖励5项,省部级一等奖10余项。近五年承担国家重点研发计划、国家基金重点项目等国家级重大重点项目或课题20余项,在Nature CommunicationJACSAngew等国内外学术期刊上发表论文200余篇。中心长期与太原钢铁集团、潞安化工集团、山西焦化集团等国内龙头企业开展合作研究与工程推广,主攻制约国家煤基产业可持续发展的关键难题,攻克了“低热值煤高效燃烧和清洁利用”、“煤基固废材料化全利用”等多项产业化技术,形成了全国首台300 MW煤矸石发电机组超低排放等重大成果,荣获中国工业“奥斯卡”—中国工业大奖,极大地推动了行业产业技术进步。