欢迎您登录科学中国人官方网站!!
新浪微博|网站地图|联系我们
潘伟平:对世界说“CAN DO”
——访华北电力大学能源动力与机械工程学院潘伟平教授

作者:本刊记者 李晓文  来源:科学中国人  发布时间:2014-06-19

导读:   他出生于台湾,大学毕业即漂洋过海,赴美求学、留美工作,前后三十余载。

   他投身于孔子学院,在肯塔基州大力推广中国语言和文化;他来到华北电力大学,期望将半生精力投入到国内火电领域的新技术研究。
   “我是华人。”
   即使是经由潘伟平温柔的语气说出来,这四个字依然铿锵有力。是的,即使不熟悉这片大陆,即使身在异乡,只要身为华人,他就愿意去承担这份责任与义务。这一刻,黄皮肤、黑眼睛、黑头发的他与我们的心情一样。


带着“嫁妆”过海来

 

   2011年2月,与华北电力大学签订每年工作6个月(110个工作日)的工作协议,同年6月,开始在华北电力大学工作。
   为何是潘伟平?
   或许可以从他的过往中一见端倪。
   1986年,潘伟平拿到美国密歇根理工大学博士学位后,在蒙大拿大学进行了为期6个月的博士后研究。这段时间里,他一直在思索未来的发展方向。在煤燃烧领域摸索多年,他自然是希望能继续有一番作为。也因此,他放弃了回到“没有产煤”的台湾,接受了西肯塔基大学的助理教授职位。
   “从1986年起,来学校的教师都要从事研究”,入职不久,西肯塔基大学便做出这样一条规定。这是西肯塔基大学向研究型大学迈进的信号。
“西肯塔基大学只是一个普通的州立大学,怎么才能和哈佛大学、麻省理工学院去竞争科研经费呢。因为底子薄,如果你缺乏精湛实绩,是无法获得别人肯定与支持的。”潘伟平想的很清楚。美国大学的教师一般每年只能拿九个月的薪水,空余的三个月要靠自己“做事”来挣。用这个空余时间挣得的科研经费全部用于购买实验仪器,自己却不得不还要在暑假里承接教课工作补贴生活费,再加上学校给予的启动资金,潘伟平的科研之旅就这样开始起步了。
   经过调研,他发现美国科研界当时对煤的洁净燃烧技术研究多集中于如何控制硫和氮氧化物。而作为美国三大产煤州之一,肯塔基州产出的高氯煤可以作为自己的研究对象。潘伟平认为,还是从“氯”中着手比较“靠谱”。而他也开始主导建立第一个实验室——热分析实验室,以推动并发展热重分析技术在能源环境中的应用。如今,该实验室已经成为全美最著名的热分析实验室之一,为相关污染物特性研究及控制技术研发做出了重要贡献,并得到了广泛关注。而潘伟平也因在该领域的突出表现,在1997年成为北美热分析协会(NATAS)资深会员,2001年被选为NATAS会长,并几次以主席身份主持北美热分析大会。
   热分析实验室建立五年后,潘伟平又开始瞄准煤炭洁净利用技术、污染物的排放控制及减碳技术,组建起先进的燃烧及排放控制实验室。该实验室拥有美国大学中最大、最先进的0.6MWth循环流化床燃烧试验系统之一。这套系统不仅为他开展燃烧过程中氯、硫等污染物的排放与控制研究提供了平台,还为他后续的研究奠定了基础。
   21世纪初,正值美国“汞减排”研究的高峰期。潘伟平领导组建了全美乃至国际上最先进的烟气汞污染监测与评价实验室之一,一方面借助循环流化床燃烧试验系统对汞的排放与控制技术进行研究,另一方面参与建立和完善监测方法标准体系工作,为进一步认识燃煤汞排放规律提供了有力保障,并通过广泛服务于美国政府机构(EPA、DOE)及企业取得了显著经济效益。
   这套循环流化床技术支撑起来的,还有CO2减排工作。在美国能源部以及加拿大石油公司等的支持下,潘伟平早在2005年就开始从事CO2的捕集工作。他在国际上提出并探索了直接以煤(固体)为燃料的化学链燃烧技术(CLC),并在中试循环流化床系统装置中成功运行,为煤炭直接CLC技术的发展奠定了基础。目前,他又在进行氨法捕集二氧化碳以及先进碳吸附材料的工业化示范研究,在国际上提出利用同位素示踪技术对碳酸氢铵肥料中碳的去向进行跟踪研究。此外,他在生物质利用领域也取得了很大进展,如通过生物质气化制备吸附剂以及生物质与煤炭共燃研究等。
   “每五年建立一个实验室”,这是潘伟平在上世纪80年代给自己定下的目标。2013年8月,他又针对材料的膨胀与黏度研究创建了新的实验室。20余年过去,当初的他或许想不到会达到什么程度,而今回首,他却真的可以无愧了。这些年来,他出版著作1部,发表高质量研究论文170多篇(单篇引用率最高达651次,论文总引用次数近1500次)。除了美国国家科学基金会、美国国防部、美国能源部等机构资助的项目,他还与工业界保持着密切联系,同300多家全球知名企业进行技术合作,帮助解决了实际生产过程中出现的种种技术问题,近5年来,通过技术转让与企业技术服务,取得直接经济效益500多万美元。
   这一切,都成为他名字背后无形的资本。
   也正因为他在工业界的影响力,随他漂洋过海的,不仅有多年来的研究经验,还有美国TA公司和英国PSA公司赠送的价值近七百万元人民币的先进实验设备。这些丰厚的“嫁妆”,为华北电力大学建设火力发电安全、高效、清洁运行技术研发平台铺就了坚实的硬件基础。

 

走到哪里都是华人

 

   1977年,潘伟平毕业于台湾中原大学。
   1980年底,他顺利抵达美国密歇根理工大学。此后近六年,他先后在此获得化学工程硕士学位和物理化学博士学位。1986年起,他受聘于西肯塔基大学,从助理教授起步,成长为讲座教授、燃烧科学与环境技术研究所所长、西肯塔基大学校长助理。
   一步步走来,无论是科研,还是为人处事,潘伟平始终有一个信念——“CAN DO”,“没有什么做不了的”。潘伟平告诫自己,“如果真的想找做不了的理由,怎么都能找到。但只有去做才能解决问题,办法总是有的。”
   这一信念也被他引入到燃烧科学与环境技术研究所的管理上。在工作中,他鼓励工作创新,提倡“CAN DO”的精神,辅以高效率、开放合作、标准化、QA/QC (质量控制)、人员精干化的原则,开展富有特色的人文管理,取得了不菲的成绩。而燃烧科学与环境技术研究所也发展成为财政独立自主,技术自主创新的一流研究所,在美国享有很高的知名度。
   他的成长像一部励志书,告诉徘徊在路上的年轻人,莫要妄自菲薄,即使不在所谓的一流大学,照样可以做一流的研究,有一流的人生。
当然,无论何时何地,他都牢记自己是华人。即使身在海外,他也关心国内相关领域的科技发展,在担任海外华人环境保护学会(OCEESA)会长期间,他致力于推动海外华人与国内的交流与合作,并成为2010年第一届全球华人科学家环境论坛四位共同主席之一。多年来,他为100多位来自国内的访问学者、博士后及学生提供了学习及培训机会,他们中的大多数已学成回国并在各自的岗位上做出了卓越的贡献。
   2010年4月,西肯塔基大学孔子学院正式成立。因为刚起步,经验不足,孔子学院的进展并不顺利,仅有11位汉语教师,1600名汉语学生。
这一年的感恩节,潘伟平接到了Gary A. Ransdell校长的电话,请他义务兼任孔子学院院长,因为他是华人,也因为他素来以“CAN DO”著称的作风。潘伟平欣然接受了这个义务岗位,“以前大家都学英文,为什么外国人不能学中文呢?身为华人,推广中文,推广中华文化,是一件非常有意义的事。我能去做,这也是一个难得的机会。”
   说起来容易,一旦深入社区,潘伟平才知道工作有多么艰辛。“我曾经被骂出来三次。人家说你什么都不要就一定是另有居心,说不定是文化侵入。”在那种情况下,潘伟平还需秉持骂不还口、持之以恒的传统,还要说谢谢你给我这个机会。
   西肯塔基大学孔子学院就这样在跌跌撞撞中成长着。他们以自己的方式说服了乡村气息浓厚的肯塔基州:富有特色的中国文化体验中心、新颖别致的孔子学院“中国文化体验移动车”、“走进孔子学院”专题新闻报道、孔子课堂、汉语水平考试(HSK)、中文海报设计大赛、社区活动??到2013年,他们已经拥有36位汉语志愿者教师,注册汉语学生人数达到10800人,中国语言和文化推广活动已经涵盖肯塔基州1/4的人口。西肯塔基大学孔子学院因此获得孔子学院总部“2013年先进孔子学院”的荣誉。
   华北电力大学也在这个过程中走进了肯塔基州。
   西肯塔基大学孔子学院理事会成员中,华北电力大学就占了两个名额:刘吉臻校长和刘永前教授。而通过与华北电力大学合作,西肯塔基大学孔子学院连续三年成功举办中国语言和文化体验夏令营活动。2013年4月,来自西肯塔基大学的8名本科生通过首届HSK考试,获得了孔子学院奖学金,并在2014年春季到华北电力大学学习中国语言和文化。同样在2014年,西肯塔基大学孔子学院还将与华北电力大学经济与管理学院合作举办国际商务培训班,这些学生将在华北电力大学接受培训并访问中国企业,以更好地了解中美企业的运营管理模式和差异。
   在这样的合作中,潘伟平在西肯塔基大学与华北电力大学之间架起了一座桥梁,联系起两校间学术与文化的交流。这是他作为一位学者的责任,也是他身为华人的愿望。


开往春天的昌25

 

   走进华北电力大学重金属污染物监测及控制实验室,最令人震撼的,就是仪器。没有人会想到,仅用两年时间,他们就把该实验室从零建设成为拥有一批国际一流设备的实验室。
   “这些设备形成了四个研究平台。”潘伟平介绍道。以美国TA仪器公司无偿提供的价值75万美元的热分析仪器为主,实验室构建了目前国内最先进、最完整的热分析仪器实验平台,包括热重分析仪/TGA、差示扫描量热仪/DSC、同步热分析仪/SDT、动态湿气吸附分析仪/SA,完全可以与“国际先进水平实验室”相媲美。
   在材料开发评价平台上,潘伟平采用了国内并不常见的热重-红外-质谱连用仪。“有些参数,红外能看到,质谱未必能看到。反之亦然。这几种仪器在国内算不上罕见,只是连用的思路比较新奇,到现在依然是很有价值的测试技术。”这一组合为华北电力大学开发和评价烟气中重金属等新型吸附材料奠定了良好的基础,现正针对北京周边电厂开发相关的重金属汞吸附剂。
   为了形成从实验室到工程应用的放大实验平台,实验室还建立了不同规模、形状的冷态喷射实验台和热态燃烧实验台,以研究燃烧发电单元装置内颗粒流动和污染物形成过程。
   更值得一提的是,他们以3套PSA连续烟气汞测定仪和2套Apex烟气等速采样设备为基础,铺设起拥有十几台/套先进实验设备的烟气现场检测平台。在这一架构下,实验室可以同时对3个点汞进行连续监测和湿化学法采样,并可以进行全流程颗粒物分析、烟气校准测试验证和烟气中重金属通过脱硝催化剂产生价态转化的监测,还可以在24小时内给出现场样品分析结果。这并不是纸上谈兵,事实上,他们已经在北京周边及陕西多个电厂的现场测试中崭露头角。
   这里,有TA和PSA公司的捐赠设备,有以出厂价交涉来的国外设备,还有华北电力大学的配套设备。潘伟平尽力扩充着实验室的硬实力,用两年时间为将来的研究做好了“磨刀”的功课。
   当然,仅有这些是不够的。“在美国电厂,煤灰超过10%,就不会被使用。中国的煤却多为高灰高湿。我们引进了设备并不是万事大吉,更重要的是如何让它们适应国内的研究对象。我的技术也是一样,即使做过二十几年研究,也不一定适合我们的煤,这就希望能够与大家合作,去改良和创新,做适合国情的技术。”
   有了清醒的认识,才有清晰的定位。潘伟平希望,除开展发电过程污染物监测与控制应用基础研究之外,还应该注重关键应用技术开发,突出洁净燃烧和低碳技术的特色,并以研究成果产业化为发展方向。现在,他们依托重金属污染物监测及控制实验室,已经成功申请了“热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室”,并为“国家火力发电工程技术研究中心”顺利验收提供了有力的支持。而他们的更长远目标则是组建华北电力大学能源环境科学与工程研究所,使之在洁净燃烧技术、低碳技术、污染物排放与控制技术、热分析技术等领域达到国际先进水平,成为国家级重要科研基地。
   2014年,潘伟平和他的团队还将承担科技部企业重大专项,如重金属污染控制、湿式电除尘(PM2.5)项目、电厂优化除尘(PM2.5)项目以及高钠或高铀煤项目;在国际合作上,他们也将有所出击,要与美国联合开发第二代活性炭脱汞剂,与德国公司联合开发电厂烟气高温取样枪技术。以此为基础,他们希望能够通过自主创新形成一批有自主知识产权的科研成果。
   目前,潘伟平团队已经拥有3名教授、2名副教授、2名讲师和1名实验员,在读研究生包括3名博士、22名硕士。两年来,他一边安排国内康志忠副教授、滕阳讲师以及研究生刘钊、钟隆春到美国实验室深造,一边又促成西肯塔基大学曹晏教授回国参与到团队科研中。其中,刘钊和钟隆春均获得了“全美热分析年会最佳论文”奖。
   “我天生喜欢与学生在一起。”潘伟平这样说。他将“CAN DO”的精神和在西肯塔基大学时的人文管理理念带到了华北电力大学,在组建强大科研团队的同时,也亲自指导年轻教师、科研人员和研究生。除了组织系列讲座,为学生拓宽视野,他每天中午还去学生食堂和他们一起吃饭聊天,同他们分享经验,只因为“我高兴”。“在会议上做演讲,可能只有20分钟,最重要的就是让人家听懂。你做好了PPT,先去拿给不懂化学的人讲,如果他能明白,你的科普就到位了。”这种小建议经常出现在他们的交流中,成为学生的暖心小贴士。
一步一个脚印地走着,他希望自己可以为增强华北电力大学动力工程及工程热物理学科实力,使之进入国家同类学科的前列做出应有的贡献。发展着眼长远,潘伟平和他的团队已经在规划“十三五”的蓝图:希望在资源环境领域继续开展研究工作,做大做强;与发电集团合作开展重金属污染控制研究;培养杰出青年或长江学者;打造百篇优秀博士论文??
   “换了是谁,在我的位置,都会这么做。”然而,无论做了多少,潘伟平却始终保持着谦和、温润的气质。
昌25是北京昌平的一路公交车,途 经流星花园,只需七八站就到达华北电力大学南门。这路公交车,就是潘伟平的代步工具。“我喜欢坐公交车,可以看到不同的人。”潘伟平说。
   冬天已去,春日乍来,昌25的早班车司机不会知道,他每天早上看到的那位斯文的先生曾悄然做出那么多成绩。静静矗立的华北电力大学南门却清楚,昌25开往的方向,是春天。

分享到:
资讯