在2019-2020年新旧交替的日子,南京工业大学环境科学与工程学院的徐海涛教授“花开并蒂”,同时赢得了2019年中国产学研合作创新奖(个人)和中国发明协会第十一届“发明创业奖•人物奖”。

辛苦忙碌了一年,这是对他自己和团队一次特殊的年终总结。

17年,徐海涛沿着恩师孙克勤教授“让天空更蓝、空气更清新”的追梦之路,星夜兼程,攻坚克难,共同将我国大气治理事业持续推向前进。多年来,在我国空气质量持续改善、天空越发“高远”的同时,他的事业舞台也变得越来越广阔,并完成了从自主技术创新先锋到成果产业化落地推手的身份“延伸”。

回顾这17年的历程,徐海涛说,最欣慰的是看到了近年来我国空气质量的持续改善,在优良天数和PM2.5浓度的“一升一降”之间,老百姓的蓝天“幸福感”和“获得感”明显增强。

“不过,这是一项持久战,远未到鸣金收兵的时候。”他说。

中国需要烟气脱硫、脱硝自主创新技术

徐海涛是1977年生人,2003年从南京工业大学获得硕士学位后,进入江苏苏源环保工程股份有限公司工作,孙克勤教授正是这家公司的主要创始人之一。徐海涛在孙克勤教授的指导下,开启了对烟气脱硫、脱硝技术的研究与探索。

2009年,徐海涛进入东南大学攻读博士学位,理论结合实际,对脱硫脱硝技术开展了更加深入的研究与探索,毕业后回到曾经的母校南京工业大学任教。

长期以来,我国烟气脱硫、脱硝技术主要依靠引进,存在不适国情、使用费高、受制于人等弊端,亟需开创我们自己的自主创新技术,实现产业自立自强。

针对实践中的问题症结,徐海涛所在技术创新团队开发了OI2技术研发新模式,其核心就是利用计算机将技术、装置借助仿真模拟出来,以全方位、多尺度、系统级的数值模拟为基础,以要点实验和工程实测校正,进行相关治理技术的研发。

短时间内,团队取得了多项技术突破,迅速抢占了火电厂烟气脱硫脱硝关键技术制高点。

2004年、2006年,我国第一个通过后评估的自主知识产权烟气脱硫工程和我国第一个自主知识产权烟气脱硝工程先后建成。它填补了国内空白,实现了我国火电行业自主脱硫脱硝技术“从无到有”的跨越,获2006年国家科技进步二等奖。

之后,针对传统湿法脱硫存在“投资费用高、运行消耗多、占地面积大”等突出难题,团队发明了一种资源节约型烟气脱硫技术。作为一项“原创性科技成果,总体达到国际先进水平,部分指标属国际领先水平”,该技术工程应用后,效果显著,荣获了2008年国家环境保护科学技术二等奖。

2009年3月,北京顺义城北供热中心,即我国第一个城市集中供热烟气脱硝工程建成。经过努力,徐海涛带领团队将火电行业烟气脱硫脱硝技术,成功拓展应用到了非电行业烟气治理中。

通过控制系统、调节装置等多项创新,团队成功实现了喷氨流量快速调节、喷氨流量精准调节等技术进步。他们还针对中小锅炉以往“短板”,进行了技术改进,大幅降低了改造难度和投资费用。

2013年,团队的相关项目荣获了国家环境保护科学技术二等奖。

多年来,徐海涛团队的创新技术已成功衍生开发并应用于集中供热、钢铁烧结、危废处置等非电行业烟气治理,实现了工业烟气治理技术的“从有到优”。

科研创新无止境。工业烟气脱硫90%以上采用的是石灰石—石膏湿法工艺,但其“副产”长期伴生着严重的二次污染和资源浪费。针对这一问题,2016年以来,徐海涛带领团队研发了工业烟气脱硫副产焦亚硫酸钠工艺。随后,他又领导团队在此基础上建成了4万吨/年烧结烟气副产焦亚硫酸钠的工业示范装置,产品质量达到国家相关标准,为工业烟气二氧化硫的高效资源化综合利用提供了新途径。

在实现工业烟气硫的资源化利用、解决全负荷脱硝超低排放难题、推进高湿烟气深度减排的过程中,徐海涛团队实现了一系列的技术创新,并成功应用于工程实践,大幅提升了我国的工业烟气治理技术与水平,实现了该领域技术“从优到精”的跨越。

与烟气脱硫、脱硝技术研究结缘的17年里,徐海涛先后完成863项目3项,获发明专利授权40余项,制定行业标准7项,获国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步奖6项。团队成果先后应用和输出至全国70余家工程公司,大幅提升了我国脱硫脱硝的整体技术水平,降低了技术引进的门槛和费用,取得了显著的经济效益和社会效益。

各环节衔接不紧密是我国科技成果转化不顺诱因

创新成果从实验室到成熟产品的过程常被称为“死亡之谷”。

长久以来,由于“故步自封”缺乏与外界的密切联系,尤其是技术创新缺乏与产业需求之间的“呼应”和“互动”,我国高校的不少科技成果自诞生之日起就被束之高阁。这成为我国科技成果转化率长期偏低的重要原因。

“科技成果转化不顺,本质上是因为创新和转化各个环节衔接不够紧密,导致科技研发对经济和社会的支撑作用没有得到充分发挥。”徐海涛说。

在此背景下,徐海涛于2018年联合南京工业大学、江宁开发区管委会和社会资本方共同创建了南京杰科丰环保技术装备研究院,并出任院长。

据了解,该研究院是一家公司制独立法人新型研发机构,施行的是由徐海涛提出的OI2微创新生态模式,该模式集科研、孵化、资本等功能于一体,将各种要素集成于组织内部,降低交易成本,并实现了创新链条的全覆盖,与之前只做科研然后向企业转移技术的模式相比具有更高的成功率。“与常规微创新生态模式不同的是,OI2微创新生态模式的打造是基于研发能力的,是技术能力的商业化开发。其中研发能力是核心能力,围绕研发能力扩展投资、孵化等其他能力,最终形成微创新生态的科技成果转化和孵化模式。”徐海涛说。

作为一家高校背景的新型研发机构,徐海涛深知研究院的优势在科研能力,这也是研究院寻求差异化发展的最好突破口。

目前,研究院已经汇集了一支在业内较有影响力的专家团队,建成了大气污染控制、土壤及地下水修复、环境功能材料、环境监测及大数据分析四个研究所,团队的技术储备像“发动机”一样,为研究院提供持续不断的创新动力。2018年,研究院还与加拿大、韩国相关技术转移机构建立了战略合作,同时已着手在加拿大、瑞典打造海外创新中心。“我们的技术创新将来自三个方面,为此我们提出了‘三分之一’法则,即三分之一来自南京工业大学,三分之一来自海外创新中心,还有三分之一由研究院在发展中根据市场需求来研发。”

为弥补管理上的“短板”,研究院还特别设立了导师、职业经理人制度,聘请央企、上市公司高管和知识产权专家、律师等,共同为孵化企业指点迷津,保驾护航。

目前,研究院已取得一系列阶段性成果。已申请/授权专利64件,1项科研成果入选南京市2019创新产品推广示范推荐目录。形成了独特的“一个产业、两个维度、三分之一法则、四个一促进五个化”的成果转化孵化育成模式,孵化企业32家,研究院及孵化企业承揽合同额累计逾9000万元;引进留学人才团队4个,成立3个国际技术转移中心,成功申报高层次人才项目6项。获批了“南京市硫资源化工程技术研究中心”和扬子江生态文明创新中心工业烟气治理与资源化研究所,形成了“一体两翼”发展布局。同时,研究院运营实体已通过江苏省科技型中小企业认定,入选江苏省高新技术企业培育库,获得了环保工程专业承包三级资质,通过了CMA、CMMI3和国家知识产权贯标等系列认证。2018年9月,通过南京市第三批新型研发机构备案;在南京市科委组织的2018年备案新型研发机构绩效评估中被评为优秀新型研发机构;被中共南京市江宁区委、南京市江宁区人民政府授予2018年度江宁区新型研发机构优秀建设奖。

为有牺牲多壮志,敢教日月换新天。虽然近年我国空气质量持续改善,但环保压力依然巨大,特别是在经济面临下行压力的情况下,部分地方又存在放松环境监管的风险。“很显然,经济和环境效益兼具的创新技术,是打破这一尴尬局面最好的方式。”徐海涛说。

新时代,新征程,在未来的日子里,徐海涛教授和他的团队还将继续以梦为马,奔走在科技创新、守护蓝天的路上。