富油煤看起来与普通煤并无区别——黝黑、粗糙,但在新疆大学教授贾殿赠眼中,它却是一座尚未被充分挖掘的“油气宝库”。近几年,他几乎每天都在为这种特殊的煤炭奔走。“它虽是煤,却具有油气属性,你说神不神奇?”他对记者说。
前不久,2025年度何梁何利基金科学与技术奖揭晓,贾殿赠获得“科学与技术创新奖·区域创新奖”。这份荣誉背后,是一位科学家从纳米材料研究,转向富油煤开发的故事。
从意外发现获得灵感
贾殿赠的实验室里常年堆着来自哈密地区的煤样,有的已经被磨成粉末。这位整日围着煤转的科学家,早年却是一位纳米材料专家。
时间回溯至20世纪90年代。彼时,纳米材料刚刚成为全球科研的热点。当时,制备纳米材料的主流方法——液相法、气相法、高温固相法各有短板。液相法需要使用溶剂,有些溶剂对环境不友好,而且步骤繁琐;气相法依赖特殊设备,成本高、产量小;高温固相法则需要高温条件,能耗很大。
那时,贾殿赠刚从南京大学获得硕士学位到新疆大学任教。他琢磨起一个问题:能否找到一种简单、清洁、低成本的制备方法?
答案来自一个意外发现。贾殿赠在指导一名研究生做室温固相反应时,意外发现氯化铜和氢氧化钠在室温下直接混合研磨,生成了氧化铜纳米粒子。这个现象打破了当时的固有认知——固相反应通常需要高温等特殊条件。贾殿赠意识到,这可能为纳米材料制备提供一条新路。
接下来的几年里,贾殿赠系统研究了这个偶然发现。1998年,他正式在国际上提出“低热固相化学反应制备纳米材料”的新方法。铜盐、锌盐、铅盐、铁盐……一系列金属盐在室温下与强碱发生固相反应,一步就能得到相应的氧化物纳米材料。这种方法不需要溶剂,没有污染,产量可观。
这项成果在国内纳米材料领域引起了不小的反响。此后,上百所高校和科研院所跟进研究,低热固相化学法逐渐成为纳米材料制备的一个重要方向。贾殿赠也因此两次获得新疆维吾尔自治区科技进步奖一等奖,2006年还被授予自治区首届科技进步突出贡献奖。
果断改变研究方向
如果继续沿着这条路走下去,贾殿赠或许可以在纳米材料领域收获更多荣誉。不过,2021年,第三次新疆综合科学考察启动,改变了他的科研轨迹。
在考察中,贾殿赠团队发现哈密地区乃至整个吐哈盆地富集富油煤。这种煤集煤、油、气属性于一体,通过简单热解可以从中获取大量焦油和煤气。更关键的是,新疆的富油煤资源高度富集,但长期以来,超过一半被直接当作普通煤燃烧发电,富油煤未得到充分利用。
这个发现让贾殿赠坐不住了。他在考察报告里写下:这是对宝贵资源的极大浪费。富油煤如果能够被高效利用,完全可以成为常规油气资源的重要补充。而新疆作为国家能源基地,倘若能将富油煤田变成油气田,战略意义不言自明。
转型并不轻松。贾殿赠要放下多年积累的学术优势,从零起步。团队中有人劝他:“纳米材料研究得好好的,何必去‘啃’那块黑乎乎的煤?”
贾殿赠没有犹豫。2023年1月,他正式提出有关新疆哈密富油煤资源高效利用的建议,获得有关部门的支持。随后,他组织承担了一系列重大科技项目。他所在团队迅速调整研究方向,将富油煤作为核心攻关目标。
此后,他带着团队一次次到煤矿进行实地取样,回到实验室便马不停蹄地分析样品分子结构。他们要搞清楚:富油煤的化学键是如何连接的、哪些键容易断裂……这些基础问题看似枯燥,却直接关系到后续的技术路线。
经过两年多的攻关,贾殿赠团队逐步解析了富油煤的分子结构,构建了相关化学结构模型。在此基础上,他们围绕富油煤制油气、煤焦油制芳烃、特种燃料、精细化学品以及高性能煤基碳材料等方向,构建起“基础研究—关键技术—成套工艺”的全链条创新体系。
成果转化也在同步推进。在贾殿赠的奔走下,哈密富油煤研究院和哈密富油煤中试基地先后成立。在当地政府支持下,贾殿赠团队联合多家企业,通过政产学研结合的方式,对实验室成果进行中试验证,加速成果落地。
贾殿赠说,他最大的愿望就是用富油煤为国家能源战略安全多上一道保险。
那块黑乎乎的煤,在他手里,似乎已开始发光。
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