从“垃圾围城”到“无废城市”,是当今所有城市的美好愿景。作为国内最早开展固废资源化利用研究的学者之一,省政协常委、俄罗斯自然科学院院士、湖南大学土木工程学院教授黄靓成为许多城市治理者的“参谋”。
如何将固废垃圾“变废为宝”,全面推进大宗固体废弃物低碳高效规模化资源化利用,是黄靓多年的研究目标。经过近20年的探索和创新,他带领的科研团队已成为国内该领域一流的科研团队。
“天空之翼”是黄靓为团队取的名字,寓意志存高远,突破思维束缚,在科学天地里自由翱翔。他经常提醒团队成员,做科研要更务实,既要当好学术的探索者,更要做好绿色低碳发展的践行者。
在湖南大学土木工程学院结构工程实验室,黄靓(左)指导研究生进行中德国际合作研究基金支持的固废剪力墙试验。政协融媒记者 闫利鹏摄
致力建筑垃圾变废为宝
中国每年产生约30亿吨建筑垃圾,湖南建筑垃圾年产生量约1.7亿吨,其资源利用率却不足10%。黄靓和他的团队就是将建筑垃圾变废为宝的“魔法师”。
1995年,21岁的黄靓大学毕业后,进入株洲市建筑设计研究院从事工程设计。这段经历直接影响了他之后的科研方向。
上世纪90年代正值城市建设高潮,房子拆除后的大量建筑垃圾被直接填埋或丢弃,不仅占用了大量土地资源,造成土壤、大气、地下水污染,还带来诸多安全隐患。这引发了黄靓的关注。2000年考入湖南大学土木工程学院攻读硕士后,黄靓开始致力于建筑垃圾的回收与资源化利用研究,并使之应用到砌体结构和混凝土结构工程中,力求实现建筑材料的可循环、可持续发展。
“当时很多人说,你做这个研究没什么意义。”黄靓回忆,天然砂石当时成本很低,每吨才10多元。但当时他就预见,随着天然砂石资源的大量消耗,砂石价格会大涨,固废取代部分砂石骨料将大有可为。这样的远见,后来都成为了现实。
针对建筑垃圾量大、面广、成分复杂的难题,黄靓带领团队进行了建筑垃圾“平铺竖取”“四步回收”“先筛后破”、再生骨料塑形改性等技术研发,解决了在大掺量情况下质量稳定的“卡脖子”难题,研发出一系列适用于海绵城市和无废城市建设的绿色再生建材。
经过近20年的探索,黄靓团队在建筑垃圾资源化领域取得了一批国际领先成果,目前已经实现了在全国30余个城市的建筑工程、市政工程、道路工程等多场景应用,先后获得中国循环经济协会科学技术奖、中国产学研合作创新奖、河南省科技进步奖等多种奖项。
正在紧锣密鼓建设的川藏铁路工程,也有黄靓团队开展的“无废铁路”建设试点。他告诉记者,青藏高原环境脆弱,工程项目对环保要求特别高,“中建铁投和我们合作,在川藏铁路中选取一段进行试点,目的是把所有建设垃圾都能资源化梯级利用,不让垃圾留在青藏高原,真正做到无废铁路。”
推动尾矿资源化利用
几年前的一个深夜,黄靓接到了一个来自溆浦县的求助电话,请他参与溆浦县江东湾锑矿区尾矿废渣处理项目。
原来,2019年中央生态环境保护督察“回头看”反馈了该锑矿区的3处采矿废渣污染问题。第一个方案是废渣填埋,但数亿元的投资让溆浦县难以承担,于是他们找到黄靓,希望将尾矿进行资源化利用。
“刚开始接触尾矿这类固废时,发现其成分复杂,伴生矿物繁多,闭门造车不可取,必须因地制宜。”黄靓带着团队实地考察尾矿库、采集尾矿样品,经过2个月的科研攻关,突破了锑尾矿无害化资源化利用技术,并采用“梯级利用+生态修复”的方式,将尾矿废渣“变”成了砂石等建筑材料。黄靓笑着说:“最终这个项目县里几乎没花什么钱。”
在“有色金属之乡”湖南,尾矿治理是很多地方经济发展中面临的难题,很多地方邀请黄靓为当地尾矿治理“把脉开方”。在黄靓看来,尾矿资源化是一个巨大挑战,也蕴含着巨大潜力。目前他和团队利用尾矿资源化利用技术已制备多种绿色建材,如低碳混凝土和砂浆、低碳混凝土掺合料以及尾砂砖、砌块和墙板等,不仅有利于环境保护,还能促进相关产业的发展。
2021年12月,黄靓当选俄罗斯自然科学院外籍院士。他告诉记者,目前俄罗斯和许多中亚、中东国家都需要固废资源化处理技术,希望能利用这一身份,促进中国和这些国家的相关合作。
目前,黄靓和团队又瞄准了新能源产业链和钢铁产业链中的短板——“锂渣和钢渣的资源化利用”,将联合企业进行产学研合作,对锂渣、钢渣无害化规模化等核心难题进行攻关。
作为民盟湖南省委会科技委员会主任,黄靓认为担任省政协委员是个人科研道路上的重要转折点。“我担任委员后会主动从国家、湖南或产业链的角度去思考问题,而不是只想着解决具体学术问题。”黄靓说,作为委员推动了相关产业的发展,参与了相关法规政策的制定,这种成就感是不一样的。
文 | 政协融媒记者 刘敏婕