工业废弃物变身“金娃娃”

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北极星节能环保网讯:9月8日是西藏自治区成立50周年的日子。这一天,配合国家援藏第一批陶瓷太阳能房顶牧民定居点示范项目也大功告成。

在离太阳最近的雪域高原,晴天阳光特别强烈,冬季极端低温可达零下30摄氏度以下,目前普遍使用的玻璃管集热方式难以长期耐受,尤其取暖应用更是个难题。

高原上,陶瓷太阳能板则显得有些“另类”

它的基体是普通陶瓷,这些无白度要求的普通陶瓷,是已知成本最低、寿命最长、性能最稳定的工程材料之一。此外,与普通热水器的铝、铬等金属氧化物吸热涂层相比,陶瓷太阳板的表面吸热层是以钢铁工业废弃物钒尾渣制造的钒钛黑瓷,主要成分是铁、钛、锰、钒、铬等的金属氧化物,其成本更低、寿命更长、性能更稳定。大规模生产,其成本不到传统集热器的1/3。经1200℃高温烧成后,能够长期承受上百度高温和零下几十摄氏度的低温,阳光吸收比不会衰减,使用寿命也几乎没有限制。

事实上,把普通陶瓷、工业废弃物转化为阳光吸收比达到0.94的陶瓷太阳能板,曹树梁团队用了整整30年时间——

1985年,我国第一部专利法颁布实施。1985年4月1日,“黑色陶瓷制品原料的生产方法及其制品”的专利申请提交中国专利局,发明人曹树梁也成为中国第一批专利申请人。这一发明把原本十分昂贵的黑色陶瓷生产成本降低了90%,主要源于原材料选择了工业废弃物——提钒尾渣。

我国的提钒尾渣年产出量居世界首位,加上历年积存,这一工业废弃物不仅占地还构成严重的环境问题。曹树梁的这一发明到1989年实现工业化生产时,已经为山东省科学院创造专利使用费350万元。2000年专利权到期,至今全国有数十家工厂使用这项发明,生产、全球销售黑瓷抛光砖,年消化提钒尾渣5万吨以上。1991年,曹树梁发明了钒钛黑瓷曲面板,并在此基础上发明各种颜色的陶瓷曲面板,用于建筑曲面。这一发明获得了中国、意大利发明专利,1997年实现工业化生产,已经用于国内外上千栋建筑,2000年获国家技术发明二等奖。2006年曹树梁又发明了陶瓷太阳能板。

陶瓷太阳能板的最大优势就是它的阳光吸收比高且稳定。为获得起关键作用的立体微孔钒钛黑瓷阳光吸收层,曹树梁团队可谓煞费苦心。不同原料的组合阳光吸收比不一样,使用效果不一样。为了得到最佳的配比效果,他们买回原料后进行实验,反反复复配料、烧制,进行了几百种配方试验;为了研发低成本的锚桩结构一面坡陶瓷太阳能房顶,研究团队常在寒风和烈日下,立足不稳的斜房顶上安装、研究,日复一日,年复一年。

“每一项技术的成熟都堪比一次十月怀胎。”曹树梁说,“金娃娃”的诞生可谓历经艰辛。从黑色瓷砖到曲面陶瓷,从建筑陶瓷到陶瓷太阳能板,曹树梁带领他的研究团队,紧扣社会发展需求,矢志不移地开掘。每掘进一尺,他们都有令人惊喜的发明——30年累积国内外授权发明专利达62项之多;每开掘一个断面,他们都创造出一片新的财富天地。

原标题:工业废弃物变身“金娃娃”

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