讓煤層氣變成“金剛石”

原標(biāo)題：讓煤層氣變成“金剛石”

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【實(shí)踐者風(fēng)采】

但凡對(duì)煤礦了解的人都知道，煤層氣俗稱(chēng)“瓦斯”，是煤炭開(kāi)采過(guò)程中大的安全隱患。然而，太原理工大學(xué)教授于盛旺和他的科研團(tuán)隊(duì)卻把它變成了價(jià)值極高的“金剛石”。

從一間鍋爐房改造的實(shí)驗(yàn)室、8萬(wàn)元項(xiàng)目啟動(dòng)資金起步，于盛旺用了6年時(shí)間，首創(chuàng)煤層氣人工合成金剛石。正是看重這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新的可觀前景，山西省大型煤炭企業(yè)——陽(yáng)煤集團(tuán)出資3.5億元，與太原理工大學(xué)合作成立山西新碳超硬材料科技有限公司，加速“煤層氣生產(chǎn)金剛石”項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用，為山西煤層氣資源找到了一個(gè)“論克拉賣(mài)的價(jià)值鏈”。

起步時(shí)，于盛旺與10余位志同道合的老師一同創(chuàng)建了超硬材料實(shí)驗(yàn)室，將學(xué)校一間廢棄的鍋爐房改造成項(xiàng)目組的實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)用的原料氣體價(jià)格昂貴，為了省錢(qián)，于盛旺騎著自行車(chē)跑遍太原市找原料?！坝幸淮握{(diào)研，我看到山溝里全是礦井，礦井地下的瓦斯氣體主要成分就是我們做金剛石的一個(gè)原料?！?/p>

山西煤層氣資源豐富，這么多的煤層氣為什么不能用來(lái)有效降低生產(chǎn)成本？于是，于盛旺開(kāi)始嘗試用煤層氣來(lái)合成金剛石。于盛旺介紹說(shuō)，金剛石是自然界最堅(jiān)硬的物質(zhì)，被譽(yù)為“21世紀(jì)戰(zhàn)略性材料”。由于國(guó)內(nèi)人工合成技術(shù)落后，國(guó)外實(shí)施高端產(chǎn)品封鎖，我國(guó)把自主研發(fā)合成金剛石作為打破國(guó)外壟斷的戰(zhàn)略攻關(guān)項(xiàng)目。

“為節(jié)約開(kāi)支，我們自己模擬計(jì)算，定制零部件，回來(lái)動(dòng)手組裝?！庇谑⑼榻B說(shuō)，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室里80%的設(shè)備都是他們自主研發(fā)制作的，用這套生產(chǎn)線，成本降低了70%。

功夫不負(fù)有心人。2014年，于盛旺團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制造出一套能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)生產(chǎn)的第一代高功率微波等離子體化學(xué)氣相沉積金剛石生產(chǎn)裝置，使煤層氣成為金剛石生產(chǎn)的電力燃料氣和反應(yīng)原料氣，反應(yīng)后的低碳尾氣再次成為電力燃料助燃?xì)?，?shí)現(xiàn)了煤層氣的閉環(huán)應(yīng)用。

“我們現(xiàn)在做一克拉金剛石最低端產(chǎn)品需要10立方米的煤層氣，成本約30元；一克拉金剛石按最低價(jià)可賣(mài)200元，等于漲了6倍多?！庇谑⑼f(shuō)，目前裝置已經(jīng)發(fā)展到第五代，與國(guó)際上同類(lèi)裝置相比較，制造成本僅為國(guó)外的幾分之一，而生產(chǎn)同類(lèi)別金剛石的效率卻提高了2至4倍。

為感謝學(xué)校的知遇之恩，于盛旺團(tuán)隊(duì)將所研發(fā)的裝置以太原理工大學(xué)的英文縮寫(xiě)“TYUT”命名，該裝置及相關(guān)技術(shù)獲得了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。短短6年時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)已經(jīng)增值了上千倍，申報(bào)的專(zhuān)利近30項(xiàng)。

（本報(bào)記者?李建斌）

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