熱血青年的“零碳”雄心

發表學科頂尖國際期刊論文8篇，獲得國家發明專利授權10項，創新成果已進行產業示范……這是浙江大學工程熱物理專業博士研究生李梓瑞在“雙碳”背景下的相變儲能研究上取得的成果，但他的目標遠不止於此。

科研上的堅持源自少年時的夢想。李梓瑞選擇專業的初衷與自己的家鄉——遼寧鞍山有關。“那時的鞍山，有鞍鋼這個‘鋼鐵巨人’。蓬勃發展的重工業帶來了經濟增長，但也伴隨著霧霾等環境污染。”一個念頭在少年心中滋長：如何避免傳統能源對環境的沖擊？能源是否有更加清潔高效的利用方式？

興趣是最好的老師。從本科到博士，他始終堅定地選擇能源方向的研究。大二時，他就開始進入浙江大學范利武研究員的實驗室進行科研實訓，研究面向低碳供熱的中低溫相變儲能技術。相變材料就相當於一個能量的中轉站，可以將環境中的熱能儲存起來，並在需要的時候再釋放，達到能量利用的效果。

大三時，李梓瑞迎來了第一個科研“高光時刻”——在中國工程熱物理學會傳熱傳質學術會議上作口頭報告。作為全場報告者中唯一的本科生，他心中難免有些忐忑。“沒想到分享后，現場不少老師向我提問。會議后，我的展板前也圍了很多學生，大家討論得非常熱烈。”李梓瑞說，這也是他第一次直觀地感受到，有那麼多人和自己一起，在清潔能源的研究路上一往無前。

每一組亮眼的數據背后，都飽含心血和汗水。實驗室的一角，堆著十幾個設計各異的相變儲能試驗裝置，這是李梓瑞過去一年的研究方向——相變儲能系統的充熱功率密度提升研究。“一般情況下，醇類相變材料的導熱速率和木頭差不多。提升其功率密度的關鍵途徑之一，在於針對儲熱裝置的內部結構進行優化。”李梓瑞說。為了在不增加成本的前提下提升相變儲熱系統的功率密度，搭建出第一個可行模型后，李梓瑞又多次調整裝置的內部結構，終於將相變材料儲熱系統充熱速率提升50%。

李梓瑞所在的課題組，已有不少科研成果正在嘗試走出實驗室、飛入百姓家。移動式梯級儲/供熱系統就是其中之一，該系統可將工業過程產生的余熱、余電儲存在儲能材料中，再根據實際使用溫區的區別，梯級轉化為用於日常生活所需的供電、供熱水，確保能源的高效利用。“完全充能后，每立方米儲能設備可生產供熱熱水10噸以上，差不多是一個普通三口之家兩個月的生活用熱水量。”李梓瑞說，在導師的支持和幫助下，該課題已進入正式投產前的中試階段，希望該裝置能夠盡快鋪開應用，走入千家萬戶。

聚焦“雙碳”目標，李梓瑞對能源研究的未來還有無盡的暢想。“零碳”，這是採訪中的高頻詞之一，“所謂‘零碳建筑’指的是零碳排放的建筑物，可以獨立於電網運作，所需能源完全依靠太陽能或者風力等清潔能源。通過相變儲能克服太陽能、風能的不連續性和波動性，讓‘零碳建筑’在身邊隨處可見，這就是我們未來的研究重點。”他滿懷信心地說。（本報記者 蔣欣如 通訊員 柯溢能 徐本濤）