何鑫：把握機(jī)遇 燃燒未來(lái)
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 2014-1-1 白文龍
2009年12月，遠(yuǎn)在美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室任高級(jí)工程師的何鑫也在關(guān)注哥本哈根氣候大會(huì)。
“中國(guó)溫室氣體排放量超過(guò)美國(guó)，成為世界第一位”，聽(tīng)到這樣的內(nèi)容，離家出國(guó)近十年的他心里很不是滋味。經(jīng)濟(jì)上的迅速崛起，卻在環(huán)境和能源上付出了巨大的代價(jià)。何鑫明白這是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家在壯大的過(guò)程中不可規(guī)避的問(wèn)題，只是當(dāng)這個(gè)主體是中國(guó)時(shí)，情感到底還是占了上風(fēng)。
同一年，哥本哈根氣候大會(huì)之前，中國(guó)政府宣布控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)，到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。
說(shuō)出去的話(huà)，潑出去的水。減排目標(biāo)喊了出來(lái)，自然就收不回去。能做的，自然就是減排。在何鑫看來(lái)，當(dāng)時(shí)的中國(guó)是發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，也真誠(chéng)地想要解決問(wèn)題，然而在發(fā)展低碳的道路上也面臨著挑戰(zhàn)，包括技術(shù)。檢點(diǎn)了一下自己在燃燒、內(nèi)燃機(jī)、可再生能源領(lǐng)域的工作，何鑫決定尋找機(jī)會(huì)回國(guó)。“我后來(lái)一直在做發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)方面的研究，也知道國(guó)內(nèi)的汽車(chē)行業(yè)發(fā)展很快。當(dāng)國(guó)家想要在減排上加大力度時(shí)，回國(guó)當(dāng)然是最好的選擇。不僅因?yàn)榱x務(wù)和責(zé)任，也因?yàn)閲?guó)內(nèi)更能夠讓我學(xué)有所用，大展拳腳?！?/p>
何鑫在2012年8月回到母校清華大學(xué)，任汽車(chē)工程系/燃燒能源中心特別研究員。
回國(guó)后，何鑫對(duì)研究方向做了清晰的規(guī)劃，其中之一便是燃料基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究。“燃燒過(guò)程是非常復(fù)雜的。比如說(shuō)，一個(gè)簡(jiǎn)單的氫氣燃燒，你可能覺(jué)得氫氣加上氧氣不就生成水了么，其實(shí)這個(gè)過(guò)程可能要經(jīng)過(guò)四五十個(gè)基元反應(yīng)步驟，甚至牽扯到更復(fù)雜的反應(yīng)。如果燃料是汽油，它本身就有成百上千個(gè)組分，燃燒過(guò)程中涉及的反應(yīng)可能就是上萬(wàn)種。”何鑫說(shuō)。從燃料放到發(fā)動(dòng)機(jī)里去燒，一直到產(chǎn)生污染物排放，要減排，就要弄清污染物產(chǎn)生的原因，對(duì)燃燒過(guò)程進(jìn)行極細(xì)致的分析。何鑫的快速壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)就是為研究這個(gè)中間過(guò)程而設(shè)計(jì)的。
內(nèi)行人看門(mén)道。何鑫的研究自然有他的出發(fā)點(diǎn)。以當(dāng)前的國(guó)情來(lái)看，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)以汽油機(jī)為主，重型卡車(chē)以柴油機(jī)為主，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)。何鑫對(duì)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展方向進(jìn)行分析后，希望能揚(yáng)長(zhǎng)避短，結(jié)合二者優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)出既可提高效率，也能降低污染物排放的燃燒新概念?！拔覀儼堰@種概念叫做低溫燃燒”，何鑫細(xì)心解釋?zhuān)捌蜋C(jī)里靠火花塞點(diǎn)火觸發(fā)燃燒，燃燒過(guò)程受控于火焰?zhèn)鞑ニ俣?。柴油機(jī)通過(guò)控制噴油時(shí)間來(lái)控制著火時(shí)間。低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)里一個(gè)較大的特點(diǎn)就是，著火時(shí)刻和燃燒過(guò)程與燃料的化學(xué)反應(yīng)直接相關(guān)。所以，必須很精確、具體地去了解燃料燃燒化學(xué)過(guò)程，通過(guò)其他一些途徑來(lái)改變化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，從而達(dá)到精確控制低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)著火時(shí)間和燃燒的目的?！庇捎谠擁?xiàng)研究可以有效地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程控制提供必要的理論和實(shí)驗(yàn)支持，對(duì)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)、航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)等的改進(jìn)具有直接的應(yīng)用價(jià)值。
何鑫在低溫燃燒上的研究，早在美國(guó)通用汽車(chē)公司任職期間便開(kāi)始了。當(dāng)時(shí)，他曾在美國(guó)能源部資助下，主持通用公司柴油機(jī)高效清潔燃燒技術(shù)的研發(fā)，并參與美國(guó)能源部及國(guó)家生物柴油委員會(huì)等多個(gè)項(xiàng)目的研究，對(duì)于生物質(zhì)燃料燃燒研究頗有心得。他也希望將生物質(zhì)燃料燃燒的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)在國(guó)內(nèi)繼續(xù)發(fā)揚(yáng)，開(kāi)發(fā)出適合中國(guó)特色的新技術(shù)。
“中國(guó)特色”，這也是何鑫回國(guó)以后想的最多的問(wèn)題。畢竟，科研無(wú)國(guó)界，實(shí)際應(yīng)用的國(guó)情卻是不同的。技術(shù)上的求同存異就成為必然。就算在博士期間建立的快速壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)至今還被密歇根大學(xué)應(yīng)用，對(duì)于在清華重建該平臺(tái)，他還是不敢馬虎，進(jìn)行了許多有針對(duì)性的改進(jìn)，努力向世界先進(jìn)水平靠近。
美國(guó)自然科學(xué)基金“生物質(zhì)燃料燃燒”項(xiàng)目會(huì)評(píng)專(zhuān)家，美國(guó)能源部高級(jí)能源研究項(xiàng)目評(píng)審專(zhuān)家，2011年獲美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室“President’s Award”得主……對(duì)何鑫來(lái)說(shuō)，過(guò)去的成績(jī)和身份都已煙消云散?，F(xiàn)在，他的團(tuán)隊(duì)雛形已現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也已投入使用，還有無(wú)盡的研究和大好的未來(lái)等著他去燃燒熱情，勤懇開(kāi)拓。
