大連:氫能轉(zhuǎn)化利用的求索者

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出國(guó)留學(xué)網(wǎng)(liuxue86.com)為留學(xué)生全程報(bào)道海外留學(xué)相關(guān)新聞:《氫能轉(zhuǎn)化利用的求索者》04月11日?qǐng)?bào)道。
    陳萍,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員,清潔能源應(yīng)用“儲(chǔ)氫”材料領(lǐng)域研究專(zhuān)家。
    1968年生,山東東營(yíng)人。1991年畢業(yè)于廈門(mén)大學(xué)化學(xué)系,1994年、1997年相繼獲得廈門(mén)大學(xué)碩士、博士學(xué)位。博士畢業(yè)后在新加坡國(guó)立大學(xué)做博士后研究,并在物理、化學(xué)系擔(dān)任副教授,從事儲(chǔ)氫材料的研究。2008年回國(guó),2009年入選遼寧省第五批“百千萬(wàn)人才工程”的百人層次;2010年當(dāng)選第二屆“大連市歸國(guó)留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)英才標(biāo)兵”;2011年獲“科技部十一五國(guó)家科技計(jì)劃執(zhí)行突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”,12月獲第八屆“中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”。
    “我真的算不上科學(xué)家!我不認(rèn)為發(fā)明一兩個(gè)東西就是科學(xué)家。真正的科學(xué)家是理論家,能夠領(lǐng)悟和解釋自然規(guī)律,比如愛(ài)因斯坦?!标惼贾t虛地表示。
    低調(diào)和自信是如此和諧地統(tǒng)一在這位2011年中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)得主身上。
    近日,筆者采訪這位女科學(xué)家時(shí),不由地被她大氣、自信的氣質(zhì)所折服。她穿著一身杏色西服,手里是淺灰色風(fēng)衣和沉沉的書(shū)包。陳萍一張穿著紅色衣服,雙手交叉在胸前的照片,在頒獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)特別引人注目。她的微笑足以感染每一個(gè)人,她微微仰起的下巴告訴人們,女科學(xué)家的自豪與自信。
    與風(fēng)能、太陽(yáng)能這些新能源相比,氫能的開(kāi)發(fā)利用仍然落后一步。許多國(guó)家都在加緊部署、實(shí)施氫能戰(zhàn)略,但50年來(lái),氫能的使用仍未能商業(yè)化,停留在基礎(chǔ)研究階段。中科院大連化學(xué)物理研究所研究員陳萍就是這支氫能轉(zhuǎn)化利用求索者隊(duì)伍中的一員。
    儲(chǔ)氫材料的突破
    陳萍選擇的這條道路是環(huán)保新能源領(lǐng)域的研究。如果到2020年,全球15%的人口都擁有自己的汽車(chē),那么地球上將會(huì)有11億輛汽車(chē),如果那時(shí)依然使用化石能源,那能源枯竭所帶來(lái)的壓力將不堪重負(fù)。因此,尋找環(huán)保新能源,成為全球汽車(chē)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。許多國(guó)家都在加緊部署、實(shí)施氫能戰(zhàn)略。但50年來(lái),氫能的使用仍未能商業(yè)化。
    對(duì)此,陳萍認(rèn)為原因主要是三方面:一、燃料電池成本高;二、現(xiàn)有的氫氣儲(chǔ)存方式不夠好,儲(chǔ)量少;三、氫氣的制造依然不夠環(huán)保,在制造過(guò)程中會(huì)有許多污染和浪費(fèi)。
    目前,氫能汽車(chē)大多使用高壓儲(chǔ)氫罐,它的缺點(diǎn)是儲(chǔ)量少、成本高,而且有一定安全隱患。為了解決這個(gè)問(wèn)題,陳萍帶領(lǐng)研究組進(jìn)行金屬氫化物儲(chǔ)氫研究,創(chuàng)新性地將氮元素引入到儲(chǔ)氫材料中,開(kāi)創(chuàng)了金屬氮基儲(chǔ)氫材料體系,拓寬了原有的以金屬和金屬合金為主導(dǎo)的儲(chǔ)氫材料領(lǐng)域。這一體系已成為當(dāng)今儲(chǔ)氫材料研究的一個(gè)重要分支,并引發(fā)了許多相關(guān)材料體系的建立。研究成果發(fā)表在《自然》等高水平科學(xué)期刊上。
    隨后,陳萍及其團(tuán)隊(duì)還首次提出了一種正氫和負(fù)氫的作用機(jī)制,并將這種機(jī)制應(yīng)用于儲(chǔ)氫材料和儲(chǔ)氫過(guò)程的設(shè)計(jì),于2008年開(kāi)創(chuàng)了金屬氨基硼烷材料體系。這種材料由于儲(chǔ)氫效率高,已被美國(guó)能源部列為儲(chǔ)氫目標(biāo)材料體系。
    現(xiàn)有的儲(chǔ)氫材料有兩種類(lèi)型,一種是可逆儲(chǔ)放氫的,類(lèi)似充電電池;另一種是不可逆的,用完就需要重新置換。由于陳萍團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的是兩個(gè)新的體系,會(huì)涉及到許多材料,因此上述兩種類(lèi)型的材料他們都在研究,尤其是第一種。由于可在溫和條件下存儲(chǔ)大量的氫氣,這項(xiàng)研究為攻克在氫能使用中的三大難題之一,即低儲(chǔ)氫效率的問(wèn)題,開(kāi)辟了新的途徑,使氫作為高效、潔凈、可廣泛利用的能源成為可能。
    當(dāng)筆者問(wèn)到氫能商業(yè)化的路線圖,陳萍表示,美國(guó)和日本的氫燃料電池汽車(chē)計(jì)劃在2015年進(jìn)入市場(chǎng),2025年大批量投入使用,中國(guó)應(yīng)該有類(lèi)似的規(guī)劃?!拔覀兿M?年內(nèi)在儲(chǔ)氫體系的研發(fā)上會(huì)有突破,之后就是應(yīng)用。”
    將整個(gè)團(tuán)隊(duì)從新加坡帶回國(guó)
    陳萍從小就對(duì)科學(xué)充滿(mǎn)了向往,同那個(gè)時(shí)代的大多數(shù)孩子一樣認(rèn)為科學(xué)家是一個(gè)了不起的人?!吧闲W(xué)的時(shí)候,我把電線插水里,水里就冒出氫氣和氧氣來(lái),雖然很危險(xiǎn),但我當(dāng)時(shí)覺(jué)得特別有趣。”這就是陳萍和化學(xué)的第一次接觸,也讓她一下子就喜歡上了這個(gè)神奇的學(xué)科。本科時(shí),她選擇了廈門(mén)大學(xué)化學(xué)系,在那個(gè)美麗的海濱大學(xué)一直讀到了博士,并沿著這條科研之路一直堅(jiān)定地走了下來(lái)。
    陳萍的科研道路其實(shí)并非一帆風(fēng)順。在新加坡做博士后時(shí),陳萍發(fā)現(xiàn)的一個(gè)現(xiàn)象經(jīng)過(guò)報(bào)道引起了很大的關(guān)注,然而重復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明她是錯(cuò)的,一時(shí)間各種質(zhì)疑的聲音撲面而來(lái)。在巨大的壓力下,陳萍并沒(méi)有放棄,而是花了2年的時(shí)間找到了錯(cuò)誤的原因,并在這個(gè)過(guò)程中獲得了更好的成果。
    一次在美國(guó)加州圣巴巴拉召開(kāi)的學(xué)術(shù)會(huì)議中,陳萍偶遇中國(guó)科學(xué)院院士、中科院大連化學(xué)物理研究所前任所長(zhǎng)包信和研究員。包信和熱情邀請(qǐng)陳萍去所里看看,于是就有了陳萍的大連之旅。
    陳萍認(rèn)為在年輕時(shí)較有科研靈感,應(yīng)該將更多的精力用作研究,而在新加坡國(guó)立大學(xué)備課教學(xué)所需時(shí)間較多。在了解了大連化物所雄厚的科研實(shí)力后,陳萍接受了張濤所長(zhǎng)的誠(chéng)摯邀請(qǐng),于2008年將自己在新加坡國(guó)立大學(xué)的團(tuán)隊(duì)——2個(gè)研究助手熊智濤研究員和吳國(guó)濤副研究員及5個(gè)學(xué)生一鍋端,都帶到了大連化物所。只是到了寒冷的北方,打網(wǎng)球的機(jī)會(huì)少了很多。
    陳萍說(shuō)團(tuán)隊(duì)的實(shí)力依賴(lài)于每個(gè)成員的能力,她的責(zé)任是盡量使每個(gè)伙伴發(fā)揮自己的強(qiáng)項(xiàng),在研究方向上把好關(guān)。
    陳萍說(shuō):“我的女性同學(xué)和學(xué)生中,最終從事科研的人比例并不高,很多人都放棄了?!睂?duì)此,陳萍建議說(shuō):“如果你特別愛(ài)科研,那你就要堅(jiān)持,如果你還不清楚自己愛(ài)不愛(ài)的時(shí)候,一定要小心。”每當(dāng)遇到有天賦的女生時(shí),陳萍都會(huì)給她們很多鼓勵(lì),引導(dǎo)她們走向科研的道路。她認(rèn)為,現(xiàn)在社會(huì)對(duì)女性的一些傳統(tǒng)責(zé)任要求在減少,這就給了女性更多的發(fā)展空間,女性應(yīng)該勇于追求自己熱愛(ài)并擅長(zhǎng)的事。
    對(duì)于陳萍摯愛(ài)的科研事業(yè),家人給了她很多的支持和理解,這對(duì)她來(lái)說(shuō)非常重要。從事商務(wù)工作的丈夫雖然不能與她討論專(zhuān)業(yè)問(wèn)題,但往往能從其他角度給她一些不同的看法和啟發(fā)。特別是他喜歡看書(shū),經(jīng)常會(huì)提供很多思路和靈感。
    除了工作,陳萍還喜歡旅游,去過(guò)緬甸、尼泊爾等地。
    從當(dāng)年那個(gè)心懷科學(xué)夢(mèng)想的小學(xué)生到今天成果卓著的女科學(xué)家,陳萍用行動(dòng)告訴我們堅(jiān)持的力量。(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)