PDF《6 前沿 FRONTIER》

2018 年5月3日星期四 Tel: (010)

62580722 前沿 FRONTIER 执行主编: 赵广立 编辑: 李惠钰 校对: 何工劳 E-mail押glzhao@stimes.

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6 科技前哨 栏目主持: 李惠钰

邮箱: [email protected] 新材料或成移动 PC 首选 对于电子设备厂商来说, 始终在延续 着三大定律―― ―性能、材质、性价比, 这 三大定律中材质是最难实现的,以笔记 本电脑来说,在把高性能处理新品植入 的同时还要考虑到重量、散热以及结实 程度的问题. 合金、 碳纤维这样的材质, 的确会给你 不错的答案,但有一个问题是无法输出高 性价比的概念. 塑料的材质的确很轻, 但散 热效率是个短板. 而且, 随着电子产品的更 新率越来越快,塑料污染也成为了一个较 为严重的问题. 为了摆脱这种情况,美国科罗拉多 州立大学的化学家们开 发 出一 种聚合物,可以通过热解或化学溶解反复和定 量地再循环回其单体.这种聚合物除了 具有所有塑料的优点,还可以很容易地 分解和反复回收. 新型聚合物与日常使用的塑料类似, 这意味着它重量轻、 耐热, 坚固耐用. 不同之处在于, 与传统塑料相比, 回收要 容易得多,而传统塑料需要有毒化学品 或复杂过程来分解回收. 这种新材料制造过程也相对环保.它 的单体可以在几分钟内在室温下聚合, 使 用少量的催化剂并且不使用溶剂. 客观来 说, 这种新材料的特性在未来可以用来制 作笔记本电脑的机壳, 这样, 在性价比的 基础上也不失重量轻, 以及高散热效率的 特点. (李惠钰) 作为一个工业大国, 中国在工业领域的 能源消耗占总能耗的 60%,但工业领域的余 热利用效率还是偏低, 初步统计不足 50%. 清华大学建筑学院副教授夏建军在近日举办 的以低品位工业余热利用为主题的研讨会上 表示, 五类高能耗企业―― ―炼钢、 黑色金属、 有色金属冶炼、 水泥、 煤窑, 都存在大量的余 热排放, 余热利用的潜力非常大. 工业企业在生产过程中排放的废热、 废水、 废气等低品位能源, 利用余热回收技术可 以将其回收用于建筑供热、 提供生活热水. 但是, 目前囿于技术限制, 大量低品位工业余热 未能回收利用. 粗放经济条件下, 低品位余热往往被浪 费掉了, 随着技术的进步和发展观念的不同, 低品位工业余热是今后我们要回收利用的一 个重点. 大连冷冻机股份有限公司总经理丁 杰说. 余热利用好处多 工业余热按品位分为高品位、 中品位、 低 品位,其中中高品位的余热大多通过余热发 电项目得到回收利用,其余的废热大多通过 冷却的形式排放或直接排放. 夏建军认为,将低品位工业余热作为重 要热源补充,和热电厂以及锅炉房一起用于 城镇集中供热,对于解决北方城市冬季供热 热源紧缺、 降低北方集中供热能源消耗、 改善 冬季大气环境以及进一步提高工业企业能源 利用效率具有十分重要的意义. 据统计,中国北方在采暖季可用于供 暖的工业余热量达到 1.14 亿吨标准煤当 量. 从这个角度来看, 工业余热能够覆盖 北方一半左右的供热需求, 潜力非常大. 夏建军说. 另外, 低品位的工业余热, 基本上以水冷 却的排放方式为主,少量是以空气散热直接 排放, 而工厂为了排放这一部分余热, 不得不 消耗大量的水. 在采暖季, 我们要用近

30 亿 立方水来排放低品位工业余热. 在夏建军看 来,这相当于蒸发掉了我国南水北调工程运 水量的一半以上,如果把这一部分余热加以 利用, 将会有非常好的节水效果. 对于低品位工业余热利用的好处,夏建 军认为, 首先可以解决热源紧缺的问题, 有利 于民生, 此外还具有非常好的经济效益. 余热以前就是白白扔掉, 现在把它用好 之后, 可以大幅减少化石能源消耗, 具有经济 价值. 夏建军说, 我们应该把工业余热作为 特有的战略资源,在北方这样的供热体系中 发挥出重要的作用. 技术难题待攻克 低品位工业余热利用好处颇多,但运行 起来却不易.首要难题就是经济有效地将余 热采集起来. 工业生产是非常复杂的, 其产 生的余热品位都不一样,而要通过大联合的 方式,将很多工厂温度不等的余热充分整合 起来, 并不容易. 夏建军说. 此外, 长距离输送、 成套调配体系缺乏等 问题, 都有待解决. 余热要作为战略资源来 利用的话, 必须做到长远规划、 梯级利用、 吃 干榨尽, 不能只用温度比较高的、 好用的, 而 把一些低品位的或者不太好用的余热浪费 掉. 夏建军说. 夏建军表示,余热资源不光要考虑来源 问题, 作为一个系统工程, 还要兼顾末端, 包 括如何降低回水温度,如何配合供热网的热 源调节等问题. 要用好工业余热, 必须是热 源、 热网、 热用户以及政府各方统一协调, 制 定相关的政策、 鼓励机制等, 共同来推动低品 位工业余热利用. 利用低品位工业余热供热与传统供热并 不完全相同. 传统供热, 是热源单方面服务于 用户, 但工业余热需要双方互相服务. 工厂为 用户提供余热,却也将用户作为工业的冷却 塔, 用户必须要把工业余热全部利用, 否则就 会影响工业生产. 夏建军认为, 这之间相互协 调, 又存在矛盾, 这中间的调节机制和调节手 段不可或缺. 从技术角度来看, 尽管吸收式系统、 吸附 式系统、新型材料等众多先进的技术在一定 程度上推动了余热利用的发展,但各自的缺 陷也在一定程度上制约了余热利用技术的进 一步推广应用. 在一篇题为 《低品位余热利用 技术的研究现状、 困境和新策略》 的文章中, 提到了各项技术的瓶颈与障碍. 在溴化锂吸收式制冷系统中,溴化锂对 金属材料有腐蚀性,且会出现结晶导致换热 性能下降甚至换热器无法正常运行;