近日，中國新聞網(wǎng)以《從“黑金”到“鉆石 ”——山西煤企“變綠”記》為題，對華陽集團(tuán)聚焦轉(zhuǎn)型發(fā)展，拓寬新能源和新材料兼容賽道，科研加持、數(shù)智賦能，走綠色發(fā)展之路進(jìn)行了報(bào)道。
“你能想到嗎？這些鉆石的原料來自煤層氣。”華陽新材料科技集團(tuán)有限公司(下稱“華陽集團(tuán)”)新碳科技公司工作人員翟錦輝介紹，煤層氣(即瓦斯)被視為煤炭開采過程中最大的安全隱患，過去都是談瓦斯色變，現(xiàn)在可通過技術(shù)手段把它變成價(jià)值極高的金剛石。
對于黑煤產(chǎn)業(yè)的“綠色”探索，占全國煤炭總儲(chǔ)量三分之一的山西省正在嘗試多元路徑。其中，由原山西五大煤炭集團(tuán)之一陽煤集團(tuán)轉(zhuǎn)型而來的華陽集團(tuán)，根據(jù)山西省國企改革布局，從2020年始，專注于新能源新材料產(chǎn)業(yè)研發(fā)，主打煤炭煤電煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的“綠色發(fā)展”，讓煤層氣變成金剛石便是探索之一。
煤炭可以這樣變
在新碳科技公司展廳，琳瑯滿目的鉆石在玻璃櫥柜中熠熠生輝。除了珠寶首飾，由煤層氣合成的金剛石，還可以生產(chǎn)工具級、熱沉級、光學(xué)級、電子級四類多晶以及單晶金剛石。同時(shí)，依托金剛石極高的硬度和優(yōu)異的耐磨性，能夠制備各種刀具、磨具、磨料、鉆頭等。
地處太行山中部的陽泉市盛產(chǎn)煤炭，建市以來，累計(jì)生產(chǎn)原煤23億噸，外運(yùn)19億噸?；谶@一資源優(yōu)勢，華陽集團(tuán)與太原理工大學(xué)合作研發(fā)煤層氣制備金剛石項(xiàng)目，讓煤層氣可以高值利用。
公開資料顯示，山西省在世界首創(chuàng)煤層氣生產(chǎn)高端金剛石，填補(bǔ)國內(nèi)空白。
同樣以煤為基的鈉離子電池產(chǎn)業(yè)，也正在成為能源企業(yè)減碳“藍(lán)?！?。近年，隨著鋰電池上游原材料缺口擴(kuò)大，鈉離子電池以其長壽命、高倍率、低成本等優(yōu)勢嶄露頭角。
2021年4月，華陽集團(tuán)與中科海鈉共同投建鈉離子電池正極材料千噸級生產(chǎn)項(xiàng)目、鈉離子電池負(fù)極材料千噸級生產(chǎn)項(xiàng)目，推進(jìn)鈉離子電池布局；2022年9月，全球首批量產(chǎn)1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)鈉離子電池從中試到量產(chǎn)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)換。
華陽集團(tuán)黨委書記、董事長王永革介紹，鈉離子電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化后，儲(chǔ)能成本將大幅降低，搭配光伏等新能源，發(fā)電成本將接近并低于火電價(jià)格，有望逐步取代鉛酸電池，解決其循環(huán)壽命短和環(huán)境污染等問題。
2023年2月，山西華鈉銅能(碳能)科技有限責(zé)任公司的萬噸級鈉離子電池正(負(fù))極材料項(xiàng)目開工建設(shè)，這是中國首個(gè)萬噸級鈉離子電池材料項(xiàng)目，填補(bǔ)了海內(nèi)外市場空白，再次拓寬新能源和新材料兼容賽道。
煤炭可以這樣用
“從事碳基新材料技術(shù)研發(fā)工作十幾年，最關(guān)注的就是推動(dòng)煤炭清潔高效低碳利用，實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型?！痹谏锝到庑虏牧瞎?/span>PBAT改性料生產(chǎn)車間，山西華陽生物降解新材料有限責(zé)任公司副總經(jīng)理童明全正在認(rèn)真查看每條產(chǎn)線的生產(chǎn)情況。
目前減煤已成為全球主流共識，在暫時(shí)無法徹底去煤的行業(yè)和地區(qū)，應(yīng)當(dāng)采取提升能效、促進(jìn)民用散煤退出、通過碳捕獲和封存技術(shù)(CCS)實(shí)現(xiàn)“凈零”排放等措施，以不斷趨近于“近零”煤炭消耗。
眾所周知，白色污染是當(dāng)今世界的治理難題，塑料制品給生活帶來便利的同時(shí)，也造成土壤、大氣污染等諸多環(huán)境問題。而以煤作原料制取生產(chǎn)的生物降解包裝袋，不僅成本下降，還對環(huán)境很友好。
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2023年全國兩會(huì)期間，作為全國人大代表的童明全也將“加強(qiáng)塑料污染治理，加快推廣生物降解材料應(yīng)用”的建議帶上大會(huì)，“煤炭轉(zhuǎn)型必要且緊迫，但也艱難曲折，希望國家和社會(huì)攜手企業(yè)，更好地推動(dòng)其綠色發(fā)展”。
煤炭可以這樣采
華陽集團(tuán)一礦調(diào)度指揮中心，數(shù)塊高清屏幕上實(shí)時(shí)顯示著井下重要作業(yè)地點(diǎn)的工作實(shí)況，工作人員手指輕點(diǎn)遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)按鈕，280米深的井下，15304工作面的采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)了起來……如果把井下比作一座煤城，如今的這座煤城，有了智能化裝置和技術(shù)的加持，職工行走在巷道里也看不到煤塵。
“2020年以來，我們加快推進(jìn)部署5G系統(tǒng)，加強(qiáng)信息化基礎(chǔ)設(shè)施、采掘、地質(zhì)保障、運(yùn)輸、通風(fēng)、安監(jiān)等系統(tǒng)的智能化建設(shè)，在重要作業(yè)場所增設(shè)完善視頻監(jiān)控140路，打造煤礦工業(yè)視頻‘無監(jiān)控不作業(yè)’山西標(biāo)桿?！比A陽集團(tuán)一礦副礦長康貴說，特別是智能化采掘工作面的建成，實(shí)現(xiàn)了采、掘、機(jī)、運(yùn)、通、選等主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用。
2023年1月10日，華陽集團(tuán)一礦通過國家級驗(yàn)收，成為國家首批智能化示范建設(shè)煤礦，同時(shí)也是山西首個(gè)國家級智能化選煤廠。
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按照山西省深入推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)工作要求，目前，華陽集團(tuán)已建成2座智能化煤礦和79個(gè)智能化采掘工作面，未來，將繼續(xù)推進(jìn)5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)融合應(yīng)用的廣度和深度，推廣輔助系統(tǒng)無人化、固定崗位無人值守、巡檢機(jī)器人，應(yīng)用VR技術(shù)提升遠(yuǎn)程故障診斷和職工培訓(xùn)效果，全面提高人工智能創(chuàng)建水平。
煤矸石可以這樣處理
陽春四月，距離華陽集團(tuán)一礦不遠(yuǎn)的陽泉市黃石板公園，枝頭泛著綠意，來這里鍛煉的人絡(luò)繹不絕。這里曾經(jīng)是一座堆存量近30萬噸的矸石山，通過回填、碾壓、滅火、覆土等措施治理后，成為公園，綠化面積達(dá)33畝。
多年來，煤礦在為國家能源安全和現(xiàn)代化建設(shè)作出突出貢獻(xiàn)的同時(shí)，也給當(dāng)?shù)亓粝铝艘蛔肥?，成為主要污染源。以前煤矸?/span>“由上向下”的自然傾倒堆積方式和處置方法，造成各礦矸石山先后發(fā)生自燃。矸石山自燃后，產(chǎn)生大量的硫化氫、一氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體，給大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，破壞了生態(tài)環(huán)境。
山西陽泉“80后”馮鑫生于礦區(qū)、長于礦區(qū)，對此深有感觸：“過去，穿著白球鞋在街頭走一遭，回來就變黑了，衣服落一層灰，鼻孔里都是煤粉，刮風(fēng)的時(shí)候更是飛沙走石，異味彌漫?！?/span>
據(jù)統(tǒng)計(jì)，華陽集團(tuán)在陽泉市范圍內(nèi)有43座矸石山，其中在用矸山13座。僅陽泉地區(qū)每年煤矸石的排放量近1000萬噸，堆矸量超過1000萬噸的大型矸石山就有7座。
20世紀(jì)90年代起，華陽集團(tuán)下大力開展矸石山治理，通過多年總結(jié)與實(shí)踐，提煉出“由上向下、推散火層、斜坡壓實(shí)、封閉覆蓋”和“鉆孔注漿”相結(jié)合的滅火方式，治理矸石山自燃。
近年，華陽集團(tuán)還通過更新純電動(dòng)客車、純電動(dòng)重卡，利用“空氣熱源泵”新技術(shù)淘汰燃煤鍋爐，不斷提高矸石“排治一體”標(biāo)準(zhǔn)等措施實(shí)踐“雙碳”。截至2021年，陽泉市空氣細(xì)顆粒物(PM2.5)平均濃度比2015年下降30%。新建矸山不再出現(xiàn)內(nèi)燃現(xiàn)象，矸山綠化達(dá)到預(yù)期效果。
當(dāng)前，華陽集團(tuán)正在與中國礦業(yè)大學(xué)、武漢理工大學(xué)等院校合作，積極開展矸石山滅火、粉煤灰利用、矸石山道路抑塵等多個(gè)科研項(xiàng)目，鞏固矸石山治理成果。
科研加持、數(shù)智賦能，正在助煤炭企業(yè)走上綠色發(fā)展之路。
來源：華陽新材料集團(tuán)
