研發(fā)電泳技術(shù)分離膜組件天一環(huán)境歷經(jīng)三年坎坷蝶變路
2014-05-09 16:12:03
admin
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據(jù)北方新聞網(wǎng)2013年11月26日訊 “前期在技術(shù)研發(fā)階段，我記得我有40多天都是和衣睡覺，而且每天只睡3、4個小時”。內(nèi)蒙古天一環(huán)境技術(shù)有限公司總經(jīng)理王冰如是說。
從2011年5月，王冰和畢業(yè)于德國不萊梅大學的杜飛博士，以及他們只有幾個人的小團隊入駐呼和浩特市留學產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)園開始，這幾個年輕人立志要攻克介電電泳不能實現(xiàn)工業(yè)化放大應(yīng)用這一困擾世界物理學界多年的難題。
介電電泳的秘密
“介電電泳就是對納米粒子的操控。”王冰說。這是一個非常新的理論，屬于應(yīng)用物理學的范疇。以水處理技術(shù)為例，工業(yè)化廢水在介電電泳與膜分離技術(shù)的結(jié)合作用下，可以實現(xiàn)對環(huán)境的無害排放，因此對環(huán)境和人體不會造成任何傷害。
事實上，介電電泳是一種“共性基礎(chǔ)技術(shù)”，換言之，這種高新技術(shù)可以被應(yīng)用于環(huán)境、能源、生物、礦產(chǎn)、醫(yī)療、醫(yī)藥、新材料和物質(zhì)回收等諸多產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域。
數(shù)年來，介電電泳技術(shù)一直被歐美學界所高度重視，但是關(guān)于這一領(lǐng)域的研究卻仍然只停留在微應(yīng)用方面，世界上任何國家都沒有把該技術(shù)放大、并進行商業(yè)應(yīng)用的先例，因為尚有難以攻克的幾個世界難題還擺在科研人員的面前。
而作為世界范圍內(nèi)唯一掌握該理論放大應(yīng)用的核心技術(shù)團隊，王冰在實驗室里幾乎做了上萬次的實驗。
“我自己也數(shù)不清到底失敗了多少次，因為我把可以想得到的材料幾乎全試了個遍”。
首先，第一個問題就是電源。實驗要用的特殊負載特性高頻電源至今國外對中國還是實行技術(shù)封鎖的，王冰無法將其作為主要設(shè)備長期進口采購，而且這種電源的造價非常高，幾乎無法實現(xiàn)普通應(yīng)用。
在隨后的技術(shù)研發(fā)階段，王冰和他的團隊幾經(jīng)嘗試，拿下了這一難題，研制成功了首個介電電泳工業(yè)化專用電源，但電源的電極作為電源輸出的載體，緊接著也成為了下一個棘手的問題。由于國外沒有這方面的先例，一切難題都要靠自己去解決。
“困難是一個接一個，實在太多了?！蓖醣貞浧甬敃r的情形，臉上掠過一絲旁人無法察覺的復雜表情。
如果說電源和電極還只是一般性難題，那么電極的涂層就是困擾著學界無法實現(xiàn)放大應(yīng)用的核心難題。
“那時候只記得做實驗，沒日沒夜地做，困了，就在實驗室的地上睡上幾個小時，不停地找材料，反復地對比和觀察，我當時心里真的沒底，我甚至不知道有沒有一種材料可以作為合適的涂層讓物質(zhì)可以按照不同的頻率輸出。”
為什么天一環(huán)境成功了，而其他人沒有成功呢？王冰解釋說，因為介電電泳一直以來都是物理學家們在研究，但是物理學家中懂材料學的人特別少，而懂材料學的人又沒有接觸過這個比較新的物理學概念。所以對于學材料出身的王冰來說，仿佛是機會為他而留。
千萬次嘗試后，終于有一天，成功了。
從0開始的工業(yè)化嘗試
2009年，王冰回到國內(nèi)?！爱敃r正好趕上國內(nèi)出臺了一系列政策，一批支持留學人員創(chuàng)業(yè)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園在國內(nèi)建立起來，我和我的團隊覺得國內(nèi)的環(huán)境更適于放大研究，而且，如果我們在國外攻破難題并且申請專利的話，以后國內(nèi)的相關(guān)行業(yè)想要應(yīng)用這項技術(shù)就必須向國外支付高昂的專利使用費用，從長遠來看，我必須回國?！?BR> 雖然心里知道國內(nèi)在條件、設(shè)備和資金方面十分困難的情況下，王冰還是毅然回來了。
2011年，王冰和杜飛帶領(lǐng)團隊入駐呼和浩特市留學生創(chuàng)業(yè)園，并創(chuàng)辦了內(nèi)蒙古介電電泳環(huán)境技術(shù)有限公司。
2012年夏天，為了能夠參加包頭稀土大會，王冰開始趕制一套膜組件，在沒有機器設(shè)備的條件下，只好用手工制作，熬了幾個晚上，世界上第一臺介電電泳技術(shù)與膜技術(shù)結(jié)合的高性能分離膜組件誕生了。介電電泳膜組件較之傳統(tǒng)的膜分離組件，將膜面穩(wěn)定通量提高2倍以上，分離效率提高3倍以上，在污水處理領(lǐng)域具有革命性意義。它在稀土大會上的亮相立刻引起國內(nèi)外專家們的高度重視，并得到了廣泛贊譽。
“這在當時引起了不小的轟動，不僅標志著分離膜元件實現(xiàn)了革命性的突破，也實現(xiàn)了世界介電電泳放大應(yīng)用領(lǐng)域里程碑式的突破?！眱?nèi)蒙古天一環(huán)境技術(shù)有限公司副經(jīng)理李霞不無激動地說。
光有手工制作的膜組件還不行，得建立一條生產(chǎn)線！說干就干，王冰團隊又投入到了設(shè)計、采購、安裝、技術(shù)調(diào)試等一系列工作中，租廠房、找資金、聘人員……
經(jīng)過近1年的緊張工作，2013年7月，第一條生產(chǎn)線在呼和浩特建成了。9月，人民大會堂，DEP膜法水處理專利新技術(shù)發(fā)布會上，內(nèi)蒙古天一環(huán)境技術(shù)有限公司宣布具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的水處理分離膜元件生產(chǎn)線實現(xiàn)規(guī)?；懂a(chǎn)。10月，依舊是人民大會堂，又舉行了介電電泳PM2.5處理專利技術(shù)發(fā)布會。“繼新技術(shù)發(fā)布會后，12月，將舉行新產(chǎn)品發(fā)布會?！崩钕冀榻B到。
短短3年時間，一路走來，天一環(huán)境研發(fā)團隊已成為目前世界上唯一掌握介電電泳放大應(yīng)用核心技術(shù)的團隊，實現(xiàn)了一次華麗的蝶變。
王冰團隊已擁有介電電泳放大應(yīng)用方面自主知識產(chǎn)權(quán)專利34項，其中發(fā)明專利30項、國際專利6項，并擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。同時是世界多項首創(chuàng)記錄擁有者：世界首創(chuàng)全自動機器人膜元件生產(chǎn)線、系列多金屬DEP工業(yè)電極及涂層材料、具有自潔功能的系列分離膜元件……
“一旦開始就必須永不停歇的進行下去，還有很多領(lǐng)域很多技術(shù)等著我們?nèi)嵺`，我相信雖然路很長，但是我們能夠一直走下去?！蓖醣f。
在位于呼和浩特沙爾沁的產(chǎn)業(yè)園里，已經(jīng)形成了分離膜元件年40萬平方米的生產(chǎn)能力，投產(chǎn)后將實現(xiàn)40億元以上的年產(chǎn)值，同時，根據(jù)市場預期，每年會有30%以上的高增長率，并計劃于2015年9月提請創(chuàng)業(yè)板上市。