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前方高能,院士们用太阳能搞这事!200平方米外墙上“种”14棵树吸霾自洁
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来源:上观新闻 作者:徐瑞哲 2018-10-11 16:10
摘要:试点涉及商业建筑、医院、体育健身场馆、商业街道等民生健康相关的重要区域。甚至还在城市部分柏油路路段涂抹光催化试剂,用以降解汽车尾气污染物,并已悄然试点。

想到太阳能,想到发电、热水,但想到吸雾霾、自清洁的,还并不多。事实上,从上海八万人体育场、上海交大附属第一人民医院松江分院,到浦发银行大楼杭州总部,这些建筑的外立面眼下正在施工,都被涂覆了一种光催化剂。只要每天每天晒晒太阳,就可以为大气除霾,并具有自我清洁功能,美了自己,也美了城市。

 

 

成本多一成,反应超十年

 

 

“友好,廉价,便捷……”作为全国太阳能光化学与光催化学术会议学术委员会主任,中国科学院院士邹志刚11日告诉解放日报·上观新闻记者,在环境净化方面,用太阳能来分解有害物质,比如在普通外墙涂料中添加光催化剂,只增加不到一成的材料成本,就能持续一二十年的高效率光化学反应,“随着规模化工程化投入,其应用成本还将进一步走低,综合效益则将不断放大。”与传统的太阳能光伏技术相比,太阳能的光催化技术告别了生产过程中的二次污染,与其他绿色环保技术相结合,特别适宜处理微量高毒的污染源。

 

 

今春,中国科协组织遴选60个代表我国科技领域 “硬骨头”的重大科学问题和重大工程技术难题,其中光催化材料被列入先进材料领域。与化学中的催化剂同理,在长波紫外线的照射下,光催化材料自身不发生变化,却可以促使其他物质进行化学反应。通常,以纳米级二氧化钛为主的光催化原料,可发生类似于光合作用的光催化反应。而且,当前光催化的“光照条件”,已可从紫外光“放宽”到可见光,甚至对材料表面产生的漫反射也有响应。

 

作为中国光催化技术领军人物之一,中国工程院院士付贤智一语道出其中“秘笈”:当光能转化为化学能,使催化剂具有很强的氧化能力,可氧化分解各种有机化合物。付院士举例,不仅光催化涂料可实现建筑外墙自清洁、抗老化,并抑制PM2.5形成;光催化技术在空气净化器、空调新风系统中使用,也可有效去除甲醛、苯系物、TVOC(总挥发性有机物)等;而光催化纤维,还可有效降解水中的COD(化学需氧量)、BOD5(生化需氧量)等等。

 

 

推广已起步,增长几何级

 

解放日报·上观新闻记者了解到,目前,光催化技术应用推广在全国范围处于起步阶段,试点涉及商业建筑、医院、体育健身场馆、商业街道等民生健康相关的重要区域。甚至还在城市部分柏油路路段涂抹光催化试剂,用以降解汽车尾气污染物,并已悄然试点。如绍兴国际马拉松的冲刺路段上,周边沿街建筑外表全部涂上了光催化制剂。

 

 

在上海,光催化也是“润物细无声”。作为化学领域全国首个教育部的国际合作实验室,上海师范大学、美国普林斯顿大学和新加坡国立大学联合组成“教育部资源化学国际合作实验室”。作为联合实验室主任、上海电力学院校长李和兴教授表示,新近正通过产学研合作,“催化”一系列专利技术,同时在降低成本、提升寿命方面进一步攻关,共同实现成果转化和市场开发。其实,光催化不仅用于建筑之外、车辆之外,还用于室内车内空气净化;也不仅用于大气环境,还用于水体中工业排放、土壤内农药残留等环境治理。

 

 

“据研究,在大范围使用条件下,每200平米的光催化建筑物外墙,具有14棵白杨树的空气净化能力。”作为实验室合作方,上海万铭环保光催化协同创新中心主任陈纳新表示,光催化自洁涂料借助日照和雨淋,自然保持外墙长期洁净,也从源头上解决了外墙清洗剂对建筑墙面侵蚀和对土壤河道污染的次生问题。他透露,目前仅光催化外墙自洁涂料相关的重大工程项目,就在上海、杭州、重庆、南京等地相继开工。

 

付贤智院士预测,这项技术的发展前景十分广阔,“该产业尚处成长期,但每年产值增长在20%以上。”中国科学院院士赵进才也在沪表示,其市场需求呈几何级增长,特别在产业化应用上需要得到政策支持与推广。

栏目主编:徐瑞哲 文字编辑:徐瑞哲 题图来源:视觉中国 图片编辑:邵竞
内文图片来源:中国可再生能源学会光化学专委会 提供
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