岁月鎏金,国士无双。
当87岁的杜祥琬院士站在垃圾焚烧发电厂的监控屏前,目光依旧如炬,指尖轻触的不仅是炉温调控的参数,更是跨越半生的家国担当。这位生于1938年的应用物理学家,前半生以身许国,在核武研发的戈壁荒滩上铸起国防坚盾;后半生临危受命,79岁高龄跨界出征,以核技术破解“垃圾围城”困局,用一生践行“为国所需,无所不能”的誓言,书写了中国科学家的跨界传奇与不朽功劳。
前半生:铸核盾,守家国安宁
杜祥琬的名字,最初与中国的核武事业紧密相连。作为钱三强亲自挑选的核物理尖兵,他的青春,是在戈壁荒漠的风烟中度过的。从原子弹爆炸的惊天巨响,到氢弹攻关的艰难跋涉,他始终坚守在核试验诊断理论与中子学研究的核心岗位,主持核武器中子物理学精确化研究,大幅提升核反应计算精度,为新一代核武器的设计与试验成功筑牢了根基。
在那个百废待兴、强敌环伺的年代,每一次核试验的突破,都意味着国家底气的提升。杜祥琬带领团队,在极端艰苦的条件下攻坚克难,直面高温高压、辐射弥漫的极端工况,锤炼出精准掌控复杂系统的过硬本领——这种能驾驭核反应堆几千度高温的精密控制能力,多年后,成为他破解垃圾焚烧难题的核心底气。
后来,他出任“863计划”强激光技术专家委员会主任,再度跨界开创中国强激光技术可持续发展之路,推动我国高能激光领域跻身世界先进行列。一生深耕两大尖端领域,斩获国家科技进步奖一等奖1项、二等奖2项,何梁何利基金科学与技术进步奖等诸多殊荣,杜祥琬用半生耕耘,为国家筑牢了国防与科技的双重屏障
古稀跨界:解民忧,破围城之困
2017年,79岁的杜祥琬院士,本可安享晚年,却被一场席卷全国的“垃圾围城”困境牵动了心神。彼时,北京六环外的垃圾堆积成“尴尬七环”,全国三分之二的城市深陷垃圾处理难题,填埋占地、渗滤液污染、恶臭扰民,而作为主流解决方案的垃圾焚烧,更是面临着难以逾越的技术鸿沟。
中国的垃圾,有着独特的"三高"特质——高水分、高厨余、低热值,传统焚烧技术难以适配,燃烧效率不足30%,需消耗大量辅助燃料才能维持运行;更令人忧心的是,剧毒致癌物二噁英的排放难以控制,部分引进技术频频出现达标难题,引发公众对垃圾焚烧的信任危机。
看着百姓被垃圾困扰的现状,这位一辈子与“火”打交道的老院士,掷下一句振聋发聩的誓言:“核反应堆几千度的火我都控得住,一个垃圾炉还能难倒我?”一句誓言,一份担当,79岁的他,毅然放下熟悉的核物理领域,转身投入一个全新的民生战场,开启了中国垃圾焚烧技术的颠覆性变革。
硬核攻坚:核技赋能,破二噁英魔咒
杜祥琬院士的跨界,从来不是“纸上谈兵”,而是将核工业的硬核技术,精准“移植”到垃圾焚烧领域,结合中国垃圾特性,走出了一条本土化创新之路。他始终坚信,垃圾焚烧的核心的是“控火”,而这正是他深耕半生的领域。
针对二噁英这一世界性难题,他将核反应的精密控制逻辑注入焚烧工艺,严格坚守并强化国际通行的“3T+E”原则,定下了“两秒铁律”。他要求,炉膛温度必须稳定在850℃以上,先进炉型更是提升至1100℃,确保二噁英的分解阈值;烟气在高温区的停留时间,必须不少于2秒,让99.9%的二噁英彻底分解;通过特殊炉拱与分级配风,实现炉内充分湍流扰动,避免局部缺氧导致的不完全燃烧;精准调控过量空气系数,提供充足氧气,阻断二噁英的再合成路径。
为了适配中国垃圾的“三高”特质,他带领团队研发出“搓衣板式炉排”,强化垃圾的翻动与烘干功能,让湿垃圾充分脱水后再燃烧,大幅提升燃尽率;借鉴核反应堆的传感器网络技术,在焚烧炉内布设上千个测温点,通过AI算法实时调节炉排速度、风量与给料量,灵活应对垃圾成分的波动;引入核潜艇级别的高温耐腐蚀材料,解决了焚烧炉长期运行易腐蚀、寿命短的行业痛点;推动污泥、渗滤液浓缩液与垃圾掺烧,既提升了能源效率,又降低了处置成本。
技术的突破,带来了环保指标的跨越式提升。如今,采用杜祥琬团队技术的垃圾焚烧厂,二噁英排放低至0.012-0.05ng TEQ/m³,不仅优于欧盟0.1ng TEQ/m³的标准,更仅为国标的四分之一;垃圾燃烧效率从之前的30%左右,提升至99.5%;每吨垃圾可发电300-400度,部分项目更是达到586度,高于国际平均水平,真正实现了“变废为宝”。
薪火相传:启新程,领全球领跑
杜祥琬院士的功劳,从来不止于单一的技术突破,更在于推动了中国垃圾处理产业的系统性升级,让中国从垃圾处理落后国,一跃成为全球领跑者。
在他的推动下,中国垃圾处理方式实现了历史性转变——2015年前,填埋仍是垃圾处理的主要方式,占比高达70%;而到2024年,垃圾焚烧处理占比已提升至78%,全国在运垃圾焚烧厂超1000家,日处理能力突破110万吨,规模位居全球第一。垃圾体积减量化90%、重量减量化70%,大幅缓解了土地资源压力,曾经困扰无数城市的“垃圾围城”难题,如今已得到根本性缓解,多地甚至出现“垃圾不够烧”的局面,需跨省调配垃圾满足焚烧需求。
他打破了中国垃圾焚烧核心装备长期依赖进口的局面,推动核心装备国产化率提升至90%以上,培育出三峰环境、康恒环境、伟明环保等一批本土龙头企业,炉排炉技术实现100%自主知识产权,单炉日处理量达到1500吨,远超国际同类水平,形成了“燃烧-净化-残渣处置”的全链条解决方案,飞灰、渗滤液的无害化处置实现闭环可控。
中国垃圾焚烧技术不仅惠及国内,更走出国门,走向世界。如今,这项源自中国的技术,已应用于全球10个国家、156个城市的260个项目,覆盖4000万以上人口,中国正以“技术+装备+运营”的全链条服务,向世界输出垃圾治理的“中国方案”,彰显了中国环保产业的国际竞争力。
除了技术与产业的贡献,杜祥琬院士更重塑了全社会对垃圾的认知。他大力倡导“垃圾是放错位置的金山银山”的理念,推动“无废城市”建设,让垃圾从城市负担,转变为错位的资源宝库;他强调垃圾焚烧与垃圾分类、资源回收、污泥处置的协同发展,构建起绿色低碳的固废治理闭环;他推动垃圾焚烧发电与余热利用,助力“双碳”目标实现,每吨垃圾通过焚烧发电,可减少约1吨二氧化碳排放。
87岁的杜祥琬院士,一生跨越两大领域,从核武铸盾到垃圾治理,从守护国家安宁到改善民生福祉,他用专业与担当,破解了一个又一个世界性难题,书写了国士无双的传奇。
岁月不老,薪火相传。杜祥琬院士用87载风华,照亮了中国科技与环保事业的前行之路,他的精神,将永远激励着后辈科研工作者,为国所需,勇攀高峰,在更多领域书写属于中国的创新传奇。
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