陳萍:博士,中科院大連化物所研究員。1991年畢業(yè)于廈門大學(xué)化學(xué)系,1997年獲廈門大學(xué)的博士學(xué)位。之后在新加坡國立大學(xué)物理、化學(xué)系擔(dān)任副教授,從事儲氫材料的研究。2008年回國加盟中科院大連化物所。她于2009年獲得中科院“百人”計劃支持,2011年獲“中國青年女科學(xué)家獎”,獲2012年度“國家杰出青年科學(xué)基金”資助。
與風(fēng)能、太陽能這些新能源相比,氫能的開發(fā)利用仍然落后一步。雖然許多國家已部署了氫能戰(zhàn)略,但50年來氫能仍未能在當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)中占有重要位置,多項工作依然停留在基礎(chǔ)研究階段。
盡管如此,依然有許多科學(xué)家在氫能轉(zhuǎn)化利用的曲折小道上執(zhí)著探索。中科院大連化學(xué)物理研究所女研究員陳萍,就是其中的一位佼佼者。
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破解儲氫材料難題
首次將氮元素引入儲氫材料中,開創(chuàng)了金屬氮基儲氫材料體系,拓寬了以金屬和金屬合金為主導(dǎo)的儲氫材料領(lǐng)域
據(jù)統(tǒng)計,如果到2020年全球15%的人口都擁有自己的汽車,那么地球上將會有11億輛汽車。如果那時依然使用石化能源,那么能源枯竭帶來的壓力將難以承受。同時,汽車尾氣排放造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。因此,尋找潔凈、可再生能源,已成為全球汽車業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
可是,雖然許多國家都已部署氫能戰(zhàn)略,但50年來,氫能的應(yīng)用推廣速度卻一直較慢,且尚未實現(xiàn)商業(yè)化。
陳萍認(rèn)為原因主要是三方面:一、燃料電池成本較高;二、現(xiàn)有的氫氣儲存方式不夠理想,儲量較低;三、氫氣的制造依然依賴石化資源,不夠環(huán)保!熬褪沁@三個技術(shù)問題難以在短期內(nèi)得到突破,導(dǎo)致有些國家決定放緩在氫能開發(fā)上的投入,我們的一些合作伙伴不得不轉(zhuǎn)行。”
盡管如此,日本和中國在氫能研發(fā)上的投入還是比較穩(wěn)定的。日本作為汽車制造大國,確立了2025年氫氣—燃料電池汽車規(guī)模生產(chǎn)的目標(biāo)。在中國,科技部的“863”、“973”及中國科學(xué)院的知識創(chuàng)新項目也在支持國內(nèi)各大院所從事相關(guān)研究,為氫能的實用化進(jìn)行技術(shù)儲備!£惼颊f:“雖然太陽能、風(fēng)能、氫能等目前遇到一些問題,但這是潔凈能源在發(fā)展過程中必然會經(jīng)歷的困難,只有通過堅持不懈的努力,才能繼續(xù)前進(jìn)?稍偕茉词怯袃(nèi)在聯(lián)系的,氫能是一個非常好的能源載體,與氫能相關(guān)的技術(shù)進(jìn)步亦可使風(fēng)能和太陽能等的轉(zhuǎn)化利用受益!
目前,氫能汽車大多使用高壓儲氫罐,它的缺點是儲量較低、成本高,而且存在一定安全隱患。為了解決這個問題,陳萍帶領(lǐng)研究組進(jìn)行固體儲氫材料的研究,創(chuàng)新性地將氮元素引入儲氫材料中,開創(chuàng)了金屬氮基儲氫材料體系,拓寬了原有的以金屬和金屬合金為主導(dǎo)的儲氫材料領(lǐng)域。這一體系已成為當(dāng)今儲氫材料研究的一個重要分支,并引發(fā)了許多相關(guān)材料體系的建立。陳萍的研究成果已發(fā)表在《自然》雜志上。
現(xiàn)有的儲氫材料有兩種類型,一種是可逆儲放氫的,類似充電電池;另一種是不可逆的,用完就需要重新置換。由于陳萍團(tuán)隊創(chuàng)立的是兩個新的體系,會涉及到許多材料,因此上述兩種類型的材料他們都在研究,尤其是第一種。由于可在溫和條件下存儲大量的氫氣,這項研究為攻克低儲氫效率的問題開辟了新的途徑,使氫作為高效、潔凈、可廣泛利用的能源成為可能。
從小就向往科學(xué)
“上小學(xué)的時候,我把電線插水里,水里就冒出氫氣和氧氣來,雖然很危險,但我覺得特別有趣。”
陳萍從小就對科學(xué)充滿了向往,同那個時代的大多數(shù)孩子一樣認(rèn)為科學(xué)家是一類了不起的人。
“上小學(xué)的時候,我把電線插水里,水里就冒出氫氣和氧氣來,雖然很危險,但我當(dāng)時覺得特別有趣!边@就是陳萍和化學(xué)的第一次接觸,讓她一下子就喜歡上了這門神奇的學(xué)科。高考成績出來時,陳萍選擇了廈門大學(xué)化學(xué)系。在那個美麗的海濱大學(xué),她從本科一直讀到了博士,并沿著這條科研之路一直堅定地走了下來。
陳萍的科研道路并非一帆風(fēng)順。
在新加坡做博士后時,陳萍發(fā)現(xiàn)的一個現(xiàn)象經(jīng)過媒體報道引起了很大的關(guān)注?墒,后來重復(fù)實驗的結(jié)果證明她得出的結(jié)果是錯誤的,一時間各種質(zhì)疑聲撲面而來。在巨大的壓力下,陳萍并沒有因此就放棄,而是花了兩年的時間找到了錯誤的原因,并在這個過程中取得了更好的結(jié)果。
在新加坡工作期間,陳萍憑借自己的出色工作,先后獲得淡馬錫青年科學(xué)家獎(2006)、新加坡國立大學(xué)杰出青年科學(xué)家獎(2007)和 (IPS新加坡物理協(xié)會)世界科學(xué)獎(2008)等獎項。
一次在美國加州圣巴巴拉召開的學(xué)術(shù)會議中,陳萍偶遇中國科學(xué)院院士、大連化學(xué)物理研究所前任所長包信和研究員。包信和熱情邀請陳萍去所里看看。在親身了解了大連化物所雄厚的科研實力后,陳萍接受了張濤所長的誠摯邀請,2008年,陳萍帶領(lǐng)著自己在新加坡國立大學(xué)的科研團(tuán)隊一起回到國內(nèi),加盟大連化物所。
目前,陳萍擔(dān)任大連化物所潔凈能源國家實驗室(籌)氫能與先進(jìn)材料研究部部長,研究團(tuán)隊從10多人擴(kuò)展到20多人,積極地拓展儲氫研究的新方向、新領(lǐng)域,在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上優(yōu)化新型儲氫材料的吸脫氫性能,對較為成熟的體系進(jìn)行實用化探索,力爭建成氫+燃料電池示范系統(tǒng),同時繼續(xù)拓寬其材料研究領(lǐng)域。
除了專注于自己的科研,陳萍目前還擔(dān)任國際氫能聯(lián)合會國際顧問、《材料研究學(xué)報》責(zé)任編輯、美國能源部氫能項目年度評審專家等。2011年8月,她被來自15個國家的同行全票選舉為國際儲氫籌劃委員會委員,成為該委員會唯一在職的中方代表。